Funcionalidad, implementación y líneas de desarrollo de la ...
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Funcionalidad implementacioacuten y liacuteneas de desarrollode la plataforma educativa SWAD OpenSWAD
Antonio Cantildeas1 Juan M Boyero2 Daniel J Calandria2 Eva M Ortigosa1 JavierFernaacutendez1 Antonio F Diacuteaz1 Samuel Romero1 Jesuacutes Mesa3 Adriaacuten Lara3
1 Dpto Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores Universidad de Granadaacanas ortigosa jfernand afdiaz sromerougres
2 OpenSWAD Associationswadroid dcalandriagmailcom
3ETSIIT Universidad de Granadasulimesagmailcom adrilrcorreougres
Resumen La plataforma de b-learning y gestioacuten acadeacutemica SWAD ofrecemuacuteltiples herramientas de apoyo a la gestioacuten docente y al aprendizaje y ha sidoutilizada durante 19 antildeos por 180 000 usuarios en la Universidad de Granada(UGR) y en los uacuteltimos 4 antildeos por otros 23 000 usuarios procedentes de 1 500instituciones educativas de todo el mundo Este artiacuteculo resume lasfuncionalidades actuales de la plataforma y su implementacioacuten y propone laincorporacioacuten de una serie de teacutecnicas como son la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos con los objetivos de mejorar lamotivacioacuten y el rendimiento acadeacutemico de los estudiantes y de facilitar alprofesorado las tareas de evaluacioacuten
Palabras Clave plataforma educativa LMS sistema de gestioacuten deaprendizaje VLE entorno virtual de aprendizaje b-learning e-learningsoftware libre servidor web base de datos gamificacioacuten geolocalizacioacutenmineriacutea de datos educativa
Abstract The b-learning and academic management platform SWAD offersmultiple tools to support teaching management and learning and has been usedfor 19 years by 180000 users at the University of Granada (UGR) and in thelast 4 years by other 23000 users from 1500 educational institutions around theworld This article summarizes the current functionalities of the platform and itsimplementation and proposes the incorporation of a series of techniques suchas gamification geolocation and data mining with the goals of improvingstudents motivation and academic performance and supporting teachers inassessment tasks
Keywords educational platform LMS learning management system VLEvirtual learning environment b-learning e-learning free software web serverdatabase gamification geolocation educational data mining
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1 Introduccioacuten
El crecimiento del uso de los campus virtuales no solo en docencia virtual osemipresencial sino como apoyo a la docencia presencial ha favorecido la aparicioacutende muacuteltiples herramientas de gestioacuten del aprendizaje en la red (Learning ManagementSystems LMS) Existen cientos de LMS privativos y libres de pago y gratuitosinstalables en los servidores propios del cliente o accesibles en la nube En [31] semuestra una lista de maacutes de 400 LMS que pueden ordenarse por diversos criterios yen [57] se utilizan varios indicadores para mostrar los 20 LMS maacutes populares de lalista anterior En [39] se comparan 181 LMS ordenados seguacuten las opiniones de losusuarios o seguacuten sus funcionalidades En [36] se muestra una lista con maacutes de unadecena de LMS ordenados seguacuten diversos indicadores En [41] se enumeran lasprincipales caracteriacutesticas de 19 LMS que o bien tienen una versioacuten gratuita baacutesicacon la opcioacuten de pagar por funciones adicionales o son totalmente gratuitos o son decoacutedigo abierto Entre estos sistemas se encuentra nuestra propia plataformaSWADOpenSWAD [29 30 14 13] a la que dedicamos el resto de este trabajo
A pesar del relativo eacutexito de estas plataformas queda trabajo por hacer tanto en lafacilidad de uso por parte de personal no teacutecnico como en las posibilidadespedagoacutegicas en cuanto a la mejora de los resultados acadeacutemicos Seguacuten [49] el 26de los usuarios estaacuten insatisfechos o muy insatisfechos con su LMS actual (el 44 deellos por la carencia de ciertas caracteriacutesticas el 22 por la dificultad de uso el 19por la falta de ayuda y el 10 por el precio) En este sentido proponemos ciertasmejoras centradas en el usuario y que supongan una ayuda real en la gestioacuten de todaslas tareas relacionadas con la docencia y el proceso de aprendizaje Para elloincorporaremos a las funcionalidades existentes y a otras en desarrollo caracteriacutesticasinspiradas en gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos educativa [60]
Pretendemos desarrollar nuevos moacutedulos de software centrados principalmente enla evaluacioacuten automaacutetica de estudiantes y complementados con otros para el disentildeoinstructivo y colaborativo de contenidos la autorregulacioacuten del aprendizaje y laoptimizacioacuten de las comunicaciones tanto siacutencronas (chat) como asiacutencronas(mensajeriacutea y foros) entre los usuarios En la aplicacioacuten moacutevil asociada a laplataforma tambieacuten se antildeadiraacuten nuevas funcionalidades para facilitar la evaluacioacutenpor un lado mdashuso del moacutevil como mando a distancia en juegos educativos y escaneoy subida de ejerciciosmdash y para la geolocalizacioacuten de usuarios en interiores deedificios institucionales mdashpara poder encontrar a compantildeeros o profesores en horariolectivo o como base para otros objetivos futuros Algunos de los nuevos moacutedulos sebasaraacuten en mineriacutea de datos educativa anaacutelisis del comportamiento de los usuarios enla plataforma y gamificacioacuten El disentildeo de los nuevos servicios requeriraacute la revisioacutende la literatura y de otras plataformas sin olvidar las demandas y sugerencias de los
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usuarios y se llevaraacute a cabo buscando siempre la maacutexima flexibilidad de cara afacilitar su difusioacuten y adopcioacuten en cualquier institucioacuten educativa o empresa
El trabajo futuro tambieacuten busca continuar la difusioacuten de la plataforma eninstituciones educativas de todo el mundo a traveacutes del portal OpenSWADorg Cadavez maacutes aplicaciones que tradicionalmente se alojaban localmente en los servidoresde una institucioacuten van pasando a la nube Es previsible que el uso de OpenSWADcrezca y tendremos que afrontar el reto de mantener unas prestaciones oacuteptimas congrandes voluacutemenes de usuarios y accesos tal y como hemos hecho hasta ahora en laUGR
2 Funcionalidad de SWADOpenSWAD
En este apartado resumiremos la funcionalidad de la plataforma incluyendo suestructura jeraacuterquica los distintos roles de los usuarios y las pestantildeas en las que seagrupan las funciones que se pueden realizar Para obtener una informacioacuten maacutesdetallada puede consultarse la guiacutea del usuario [26 27]
21 Organizacioacuten jeraacuterquica de SWADOpenSWAD
SWAD puede alojar en una uacutenica plataforma una varias o incluso miles deinstituciones educativas Para ello utiliza la siguiente estructura jeraacuterquica sistemapaiacuteses instituciones (universidades academias organizaciones empresas) centros(facultades escuelas edificios) titulaciones (grados maacutesteres) asignaturas (cursosmaterias) tipos de grupos (conferencias praacutecticas seminarios) y grupos (A Bmantildeana tarde) El elemento central de esta jerarquiacutea es la asignatura que puedealbergar a varios profesores y estudiantes
22 Roles
Cada usuario tiene un rol de estudiante profesor no editor o profesor en cada una delas asignaturas en las que estaacute inscrito Ademaacutes algunos usuarios pueden seradministradores Estos son todos los roles disponibles desconocido (usuario noidentificado) invitado (usuario que no pertenece a ninguna asignatura) usuario(estudiante o profesor fuera de sus asignaturas) estudiante en la asignatura actualprofesor no editor en la asignatura actual (sin permiso para editar) profesor en laasignatura actual (con permiso para editar) administrador de la titulacioacuten actual
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administrador del centro actual administrador de la institucioacuten actual y administradordel sistema
23 Pestantildeas y opciones dentro de las pestantildeas
Las funcionalidades de la plataforma SWAD estaacuten organizadas en varios grupos opestantildeas (Figura 1) Cada una de las pestantildeas contiene varias funcionalidades uopciones que se describen a continuacioacuten Las opciones en una pestantildea estaacutenorganizadas como un menuacute con iconos y texto que se pueden mostrar en una fila enla parte superior de la pestantildea (como muestra la Figura 1) o en una columna en el ladoizquierdo de la pestantildea dependiendo de las preferencias del usuario
Figura 1 Captura de pantalla de OpenSWADorg [55] La pestantildea activa en este casoes ldquoUsuariosrdquo y la opcioacuten seleccionada dentro de esa pestantildea es ldquoProfesoresrdquo
Primera pestantildea jerarquiacutea
La primera pestantildea (la que se muestra maacutes a la izquierda) es una de estas seis
1 Sistema Configuracioacuten y administracioacuten global de paiacuteses buacutesqueda listadoy edicioacuten de paiacuteses lista de elementos pendientes de la jerarquiacutea eliminacioacutende asignaturas antiguas no utilizadas listado y edicioacuten de banners listado yedicioacuten de enlaces del sistema listado y edicioacuten de complementos ycalendario acadeacutemico
2 Paiacutes Gestioacuten de instituciones (universidades institutos colegios) del paiacutesseleccionado buacutesqueda informacioacuten sobre el paiacutes listado y edicioacuten deinstituciones del paiacutes y calendario acadeacutemico
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3 Institucioacuten Gestioacuten de centros (facultades edificios) de la institucioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la institucioacuten listado y edicioacuten decentros de la institucioacuten listados y edicioacuten de departamentos de lainstitucioacuten listado y edicioacuten de lugares (sedes o campus) de la institucioacutenlistado y edicioacuten de vacaciones en los lugares de la institucioacuten y calendarioacadeacutemico
4 Centro Gestioacuten de titulaciones (carreras estudios) del centro seleccionadobuacutesqueda informacioacuten sobre el centro listado y edicioacuten de tipos detitulaciones listado y edicioacuten de titulaciones del centro y calendarioacadeacutemico
5 Titulacioacuten Gestioacuten de asignaturas (cursos materias) de la titulacioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la titulacioacuten listado y edicioacuten deasignaturas de la titulacioacuten y calendario acadeacutemico
6 Asignatura Informacioacuten y documentacioacuten de la asignatura seleccionadabuacutesqueda informacioacuten sobre la asignatura guiacutea docente programa de teoriacuteay praacutecticas bibliografiacutea preguntas frecuentes (FAQ) enlaces horario declases y calendario acadeacutemico
Segunda pestantildea evaluacioacuten
Incluye las funcionalidades para la evaluacioacuten de los estudiantes en la asignaturainformacioacuten sobre el sistema de evaluacioacuten actividades proyectos test deautoevaluacioacuten juegos usando el teleacutefono como mando a distancia encuestasconvocatorias de exaacutemenes y fichas de los estudiantes en la asignatura
Tercera pestantildea archivos
Incluye las funcionalidades de subidadescarga y administracioacuten de archivosdocumentos (apuntes presentaciones relaciones de problemas) archivos privados(solo para profesores) archivos compartidos entre estudiantes y profesores subida yrevisioacuten de actividades y otros trabajos presentados por los estudiantes consultaindividualizada de calificaciones y maletiacuten (disco virtual personal)
Cuarta pestantildea usuarios
Incluye las funcionalidades para la gestioacuten de grupos y usuarios inscripcioacuten engrupos gestioacuten de tipos de grupos y grupos listas y fichas de estudiantes edicioacuten decampos de fichas personalizados lista de fichas incluyendo horario de tutoriacuteas de losprofesores otros (lista de administradores listas y fichas de invitados gestioacuten deusuarios duplicados) administracioacuten de usuarios control de asistencia solicitudes de
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inscripcioacuten administracioacuten de solicitudes de inscripcioacuten lista de usuarios conectadosy uacuteltimos clics en tiempo real
Quinta pestantildea social
Incluye funcionalidades de red social liacutenea de tiempo perfiles puacuteblicos de losusuarios foros de discusioacuten y chat
Sexta pestantildea mensajes
Incluye funcionalidades para la comunicacioacuten notificaciones de eventos listado yedicioacuten de dominios de correo electroacutenico permitidos para notificaciones anunciosglobales avisos de la asignatura mensajeriacutea web interna entre los usuarios de laplataforma (redaccioacuten de mensajes mensajes recibidos mensajes enviados) y correoelectroacutenico a los estudiantes
Seacuteptima pestantildea estadiacutesticas
Incluye las funcionalidades de estadiacutestica y monitorizacioacuten de visitas grandes cifras(utilizacioacuten del sistema) estadiacutesticas de titulaciones indicadores de calidad deasignaturas estadiacutesticas de acceso a la asignatura (consulta por usuario fecha hora oaccioacuten y lista detallada de accesos) estadiacutesticas de acceso global (consulta porusuario fecha hora accioacuten titulacioacuten o asignatura y uacuteltimos clics en tiempo real)informe de uso y acciones frecuentes
Octava pestantildea perfil
Incluye las funcionalidades de informacioacuten personal del usuario identificado registroinicio de sesioacuten cambio de rol y cierre de sesioacuten lista de asignaturas del usuariocalendario agenda datos de la cuenta (apodo correo electroacutenico ID contrasentildea)ficha con datos personales institucioacuten centro y departamento paacuteginas web y redessociales fotografiacutea y preferencias personales
3 Implementacioacuten eficiente de SWAD
En este apartado resumiremos la implementacioacuten actual de la plataforma incluyendolos moacutedulos de los que consta y las fuentes de datos Para obtener una informacioacutenmaacutes detallada pueden consultarse las paacuteginas sobre coacutedigo fuente [22] descarga delcoacutedigo [17] instalacioacuten [18] base de datos [16] traduccioacuten [23] API [19] registro decambios [15] y mejoras futuras [20]
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31 Moacutedulos del programa
La plataforma SWAD estaacute implementada como un programa uacutenico (realmente unopara cada idioma [23]) que utiliza la especificacioacuten CGI (Common Gate Interface)Este programa se ejecuta en el servidor web cada vez que un usuario hace clic en unbotoacuten o enlace dentro de la plataforma El programa consulta la base de datos yrealiza los caacutelculos necesarios para la accioacuten actual y genera todo el coacutedigo HTML5enviado a los clientes SWAD se compone de varios moacutedulos
bull Moacutedulo principal (swad-core) El nuacutecleo principal de SWAD implementacasi toda la funcionalidad de la plataforma estaacute programado en lenguaje C yusa una base de datos MySQL o MariaDB No es habitual desarrollar unaaplicacioacuten web escrita en C pero el esfuerzo (estimado en aproximadamente63 personas-antildeo y con un costo de desarrollo de 34 millones de doacutelaresseguacuten Open Hub [24]) se traduce en una plataforma muy ligera que permiteel acceso a decenas o centenares de miles de usuarios en un solo servidor degama media [21] swad-core tiene maacutes de 234000 liacuteneas de coacutedigo fuenteCada programa ejecutable (uno para cada idioma) tiene un tamantildeo de 22MiB y en la mayor parte de las opciones genera la paacutegina en pocosmilisegundos El coacutedigo fuente estaacute disponible en GitHub [25] bajo licenciaGNU Affero GPLv3
Figura 2 Nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo del moacutedulo principal de SWADswad-core desde 1999 hasta 2018
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La mejora continua en el nuacutemero de caracteriacutesticas ofrecidas por swad-corese refleja en la cantidad de acciones diferentes que los usuarios pueden llevara cabo (una accioacuten es cada una de las posibles operaciones que un usuariopuede realizar) 103 acciones al final de un primer proyecto de innovacioacutendocente en el que se difundioacute SWAD a la UGR (noviembre de 2004) 294acciones al final de un segundo proyecto (julio de 2006) 515 acciones alfinal de un tercer proyecto (octubre de 2008) y 1350 acciones en el momentode escribir este trabajo (septiembre de 2018)
La Figura 2 muestra la evolucioacuten del nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo delmoacutedulo principal swad-core Cada punto en la graacutefica representa unaversioacuten Todas las versiones se enumeran en el registro de cambios [15]
bull Moacutedulo de procesamiento de fotos (fotomaton) Este moacutedulo escrito en C++[11 51] detecta los rostros humanos presentes en una imagen subida por elusuario para generar la fotografiacutea del perfil de dicho usuario La deteccioacuten derostros se realiza mediante un clasificador en cascada [9 51] y usa labiblioteca de visioacuten por computador OpenCV [54] Una vez seleccionado unrostro el moacutedulo tambieacuten se encarga de cambiar el tamantildeo de la imagen yrealizar diversas mejoras como la comprobacioacuten de la claridad del fondo laeliminacioacuten del ruido la mejora del contraste y la saturacioacuten y el balance deblancos
bull Moacutedulos de promediado de fotografiacuteas (foto_mediana y foto_promedio) Lasmedianas y medias de las fotos de cada titulacioacuten se calculan mediante dosprogramas escritos en C++ [10]
bull Servidor (swad-ircd) y cliente (swad_chat) de chat El servidor de chat hasido programado en C++ [12] y el cliente es un applet de Java [17] Lasuacuteltimas versiones de muchos navegadores ya no aceptan la ejecucioacuten deJava por lo que estamos llevando a cabo la renovacioacuten del moacutedulo de chatcon otra tecnologiacutea
bull Aplicacioacuten para dispositivos Android (SWADroid) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde Google Play [7] El esfuerzo dedesarrollo del coacutedigo de SWADroid [8 1 59 40 47] se estima enaproximadamente 9 personas-antildeo y hubiera supuesto un coste de desarrollode 05 millones de doacutelares seguacuten Open Hub [6] El coacutedigo fuente estaacutedisponible en GitHub [5] bajo licencias GNU GPLv3 y GNU LGPLv3
bull Aplicacioacuten para dispositivos iOS (iSWAD) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde la App Store de Apple [43] El coacutedigofuente estaacute disponible en GitHub [44] bajo licencia Apache License 20
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Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
PFC ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteas detipo carneacuterdquo dic 2003 [2]
TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
PFC ldquoSWADroid un cliente Android para la plataforma deteleformacioacuten SWADrdquo jul 2011 [8 5 6 7]
PFC ldquoSCAQR Sistema de Control de Asistencia y calificacioacuten enpraacutecticas basado en coacutedigos QR y Android (SWAD)rdquo jul 2012 [1]
PFC ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivosAndroidrdquo dic 2012 [59]
TFG ldquoAmpliacioacuten de SWADroidrdquo sep 2014 [40]
TFG ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo sep 2016[47]
bull App para iOS (iSWAD)
PFC ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo sep 2012[52 53]
TFG ldquoiSWAD Ampliacioacuten del cliente iOS para la plataforma dedocencia SWADrdquo sep 2016 [3 4]
TFG ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente dela plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo sep 2018[42 43 44]
bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
PFC ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en unentorno web de gestioacuten docenterdquo sep 2011 [56]
PFC ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquosep 2013 [48]
TFG ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo jul 2015 [33]
32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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170
ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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1 Introduccioacuten
El crecimiento del uso de los campus virtuales no solo en docencia virtual osemipresencial sino como apoyo a la docencia presencial ha favorecido la aparicioacutende muacuteltiples herramientas de gestioacuten del aprendizaje en la red (Learning ManagementSystems LMS) Existen cientos de LMS privativos y libres de pago y gratuitosinstalables en los servidores propios del cliente o accesibles en la nube En [31] semuestra una lista de maacutes de 400 LMS que pueden ordenarse por diversos criterios yen [57] se utilizan varios indicadores para mostrar los 20 LMS maacutes populares de lalista anterior En [39] se comparan 181 LMS ordenados seguacuten las opiniones de losusuarios o seguacuten sus funcionalidades En [36] se muestra una lista con maacutes de unadecena de LMS ordenados seguacuten diversos indicadores En [41] se enumeran lasprincipales caracteriacutesticas de 19 LMS que o bien tienen una versioacuten gratuita baacutesicacon la opcioacuten de pagar por funciones adicionales o son totalmente gratuitos o son decoacutedigo abierto Entre estos sistemas se encuentra nuestra propia plataformaSWADOpenSWAD [29 30 14 13] a la que dedicamos el resto de este trabajo
A pesar del relativo eacutexito de estas plataformas queda trabajo por hacer tanto en lafacilidad de uso por parte de personal no teacutecnico como en las posibilidadespedagoacutegicas en cuanto a la mejora de los resultados acadeacutemicos Seguacuten [49] el 26de los usuarios estaacuten insatisfechos o muy insatisfechos con su LMS actual (el 44 deellos por la carencia de ciertas caracteriacutesticas el 22 por la dificultad de uso el 19por la falta de ayuda y el 10 por el precio) En este sentido proponemos ciertasmejoras centradas en el usuario y que supongan una ayuda real en la gestioacuten de todaslas tareas relacionadas con la docencia y el proceso de aprendizaje Para elloincorporaremos a las funcionalidades existentes y a otras en desarrollo caracteriacutesticasinspiradas en gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos educativa [60]
Pretendemos desarrollar nuevos moacutedulos de software centrados principalmente enla evaluacioacuten automaacutetica de estudiantes y complementados con otros para el disentildeoinstructivo y colaborativo de contenidos la autorregulacioacuten del aprendizaje y laoptimizacioacuten de las comunicaciones tanto siacutencronas (chat) como asiacutencronas(mensajeriacutea y foros) entre los usuarios En la aplicacioacuten moacutevil asociada a laplataforma tambieacuten se antildeadiraacuten nuevas funcionalidades para facilitar la evaluacioacutenpor un lado mdashuso del moacutevil como mando a distancia en juegos educativos y escaneoy subida de ejerciciosmdash y para la geolocalizacioacuten de usuarios en interiores deedificios institucionales mdashpara poder encontrar a compantildeeros o profesores en horariolectivo o como base para otros objetivos futuros Algunos de los nuevos moacutedulos sebasaraacuten en mineriacutea de datos educativa anaacutelisis del comportamiento de los usuarios enla plataforma y gamificacioacuten El disentildeo de los nuevos servicios requeriraacute la revisioacutende la literatura y de otras plataformas sin olvidar las demandas y sugerencias de los
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usuarios y se llevaraacute a cabo buscando siempre la maacutexima flexibilidad de cara afacilitar su difusioacuten y adopcioacuten en cualquier institucioacuten educativa o empresa
El trabajo futuro tambieacuten busca continuar la difusioacuten de la plataforma eninstituciones educativas de todo el mundo a traveacutes del portal OpenSWADorg Cadavez maacutes aplicaciones que tradicionalmente se alojaban localmente en los servidoresde una institucioacuten van pasando a la nube Es previsible que el uso de OpenSWADcrezca y tendremos que afrontar el reto de mantener unas prestaciones oacuteptimas congrandes voluacutemenes de usuarios y accesos tal y como hemos hecho hasta ahora en laUGR
2 Funcionalidad de SWADOpenSWAD
En este apartado resumiremos la funcionalidad de la plataforma incluyendo suestructura jeraacuterquica los distintos roles de los usuarios y las pestantildeas en las que seagrupan las funciones que se pueden realizar Para obtener una informacioacuten maacutesdetallada puede consultarse la guiacutea del usuario [26 27]
21 Organizacioacuten jeraacuterquica de SWADOpenSWAD
SWAD puede alojar en una uacutenica plataforma una varias o incluso miles deinstituciones educativas Para ello utiliza la siguiente estructura jeraacuterquica sistemapaiacuteses instituciones (universidades academias organizaciones empresas) centros(facultades escuelas edificios) titulaciones (grados maacutesteres) asignaturas (cursosmaterias) tipos de grupos (conferencias praacutecticas seminarios) y grupos (A Bmantildeana tarde) El elemento central de esta jerarquiacutea es la asignatura que puedealbergar a varios profesores y estudiantes
22 Roles
Cada usuario tiene un rol de estudiante profesor no editor o profesor en cada una delas asignaturas en las que estaacute inscrito Ademaacutes algunos usuarios pueden seradministradores Estos son todos los roles disponibles desconocido (usuario noidentificado) invitado (usuario que no pertenece a ninguna asignatura) usuario(estudiante o profesor fuera de sus asignaturas) estudiante en la asignatura actualprofesor no editor en la asignatura actual (sin permiso para editar) profesor en laasignatura actual (con permiso para editar) administrador de la titulacioacuten actual
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administrador del centro actual administrador de la institucioacuten actual y administradordel sistema
23 Pestantildeas y opciones dentro de las pestantildeas
Las funcionalidades de la plataforma SWAD estaacuten organizadas en varios grupos opestantildeas (Figura 1) Cada una de las pestantildeas contiene varias funcionalidades uopciones que se describen a continuacioacuten Las opciones en una pestantildea estaacutenorganizadas como un menuacute con iconos y texto que se pueden mostrar en una fila enla parte superior de la pestantildea (como muestra la Figura 1) o en una columna en el ladoizquierdo de la pestantildea dependiendo de las preferencias del usuario
Figura 1 Captura de pantalla de OpenSWADorg [55] La pestantildea activa en este casoes ldquoUsuariosrdquo y la opcioacuten seleccionada dentro de esa pestantildea es ldquoProfesoresrdquo
Primera pestantildea jerarquiacutea
La primera pestantildea (la que se muestra maacutes a la izquierda) es una de estas seis
1 Sistema Configuracioacuten y administracioacuten global de paiacuteses buacutesqueda listadoy edicioacuten de paiacuteses lista de elementos pendientes de la jerarquiacutea eliminacioacutende asignaturas antiguas no utilizadas listado y edicioacuten de banners listado yedicioacuten de enlaces del sistema listado y edicioacuten de complementos ycalendario acadeacutemico
2 Paiacutes Gestioacuten de instituciones (universidades institutos colegios) del paiacutesseleccionado buacutesqueda informacioacuten sobre el paiacutes listado y edicioacuten deinstituciones del paiacutes y calendario acadeacutemico
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3 Institucioacuten Gestioacuten de centros (facultades edificios) de la institucioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la institucioacuten listado y edicioacuten decentros de la institucioacuten listados y edicioacuten de departamentos de lainstitucioacuten listado y edicioacuten de lugares (sedes o campus) de la institucioacutenlistado y edicioacuten de vacaciones en los lugares de la institucioacuten y calendarioacadeacutemico
4 Centro Gestioacuten de titulaciones (carreras estudios) del centro seleccionadobuacutesqueda informacioacuten sobre el centro listado y edicioacuten de tipos detitulaciones listado y edicioacuten de titulaciones del centro y calendarioacadeacutemico
5 Titulacioacuten Gestioacuten de asignaturas (cursos materias) de la titulacioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la titulacioacuten listado y edicioacuten deasignaturas de la titulacioacuten y calendario acadeacutemico
6 Asignatura Informacioacuten y documentacioacuten de la asignatura seleccionadabuacutesqueda informacioacuten sobre la asignatura guiacutea docente programa de teoriacuteay praacutecticas bibliografiacutea preguntas frecuentes (FAQ) enlaces horario declases y calendario acadeacutemico
Segunda pestantildea evaluacioacuten
Incluye las funcionalidades para la evaluacioacuten de los estudiantes en la asignaturainformacioacuten sobre el sistema de evaluacioacuten actividades proyectos test deautoevaluacioacuten juegos usando el teleacutefono como mando a distancia encuestasconvocatorias de exaacutemenes y fichas de los estudiantes en la asignatura
Tercera pestantildea archivos
Incluye las funcionalidades de subidadescarga y administracioacuten de archivosdocumentos (apuntes presentaciones relaciones de problemas) archivos privados(solo para profesores) archivos compartidos entre estudiantes y profesores subida yrevisioacuten de actividades y otros trabajos presentados por los estudiantes consultaindividualizada de calificaciones y maletiacuten (disco virtual personal)
Cuarta pestantildea usuarios
Incluye las funcionalidades para la gestioacuten de grupos y usuarios inscripcioacuten engrupos gestioacuten de tipos de grupos y grupos listas y fichas de estudiantes edicioacuten decampos de fichas personalizados lista de fichas incluyendo horario de tutoriacuteas de losprofesores otros (lista de administradores listas y fichas de invitados gestioacuten deusuarios duplicados) administracioacuten de usuarios control de asistencia solicitudes de
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inscripcioacuten administracioacuten de solicitudes de inscripcioacuten lista de usuarios conectadosy uacuteltimos clics en tiempo real
Quinta pestantildea social
Incluye funcionalidades de red social liacutenea de tiempo perfiles puacuteblicos de losusuarios foros de discusioacuten y chat
Sexta pestantildea mensajes
Incluye funcionalidades para la comunicacioacuten notificaciones de eventos listado yedicioacuten de dominios de correo electroacutenico permitidos para notificaciones anunciosglobales avisos de la asignatura mensajeriacutea web interna entre los usuarios de laplataforma (redaccioacuten de mensajes mensajes recibidos mensajes enviados) y correoelectroacutenico a los estudiantes
Seacuteptima pestantildea estadiacutesticas
Incluye las funcionalidades de estadiacutestica y monitorizacioacuten de visitas grandes cifras(utilizacioacuten del sistema) estadiacutesticas de titulaciones indicadores de calidad deasignaturas estadiacutesticas de acceso a la asignatura (consulta por usuario fecha hora oaccioacuten y lista detallada de accesos) estadiacutesticas de acceso global (consulta porusuario fecha hora accioacuten titulacioacuten o asignatura y uacuteltimos clics en tiempo real)informe de uso y acciones frecuentes
Octava pestantildea perfil
Incluye las funcionalidades de informacioacuten personal del usuario identificado registroinicio de sesioacuten cambio de rol y cierre de sesioacuten lista de asignaturas del usuariocalendario agenda datos de la cuenta (apodo correo electroacutenico ID contrasentildea)ficha con datos personales institucioacuten centro y departamento paacuteginas web y redessociales fotografiacutea y preferencias personales
3 Implementacioacuten eficiente de SWAD
En este apartado resumiremos la implementacioacuten actual de la plataforma incluyendolos moacutedulos de los que consta y las fuentes de datos Para obtener una informacioacutenmaacutes detallada pueden consultarse las paacuteginas sobre coacutedigo fuente [22] descarga delcoacutedigo [17] instalacioacuten [18] base de datos [16] traduccioacuten [23] API [19] registro decambios [15] y mejoras futuras [20]
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31 Moacutedulos del programa
La plataforma SWAD estaacute implementada como un programa uacutenico (realmente unopara cada idioma [23]) que utiliza la especificacioacuten CGI (Common Gate Interface)Este programa se ejecuta en el servidor web cada vez que un usuario hace clic en unbotoacuten o enlace dentro de la plataforma El programa consulta la base de datos yrealiza los caacutelculos necesarios para la accioacuten actual y genera todo el coacutedigo HTML5enviado a los clientes SWAD se compone de varios moacutedulos
bull Moacutedulo principal (swad-core) El nuacutecleo principal de SWAD implementacasi toda la funcionalidad de la plataforma estaacute programado en lenguaje C yusa una base de datos MySQL o MariaDB No es habitual desarrollar unaaplicacioacuten web escrita en C pero el esfuerzo (estimado en aproximadamente63 personas-antildeo y con un costo de desarrollo de 34 millones de doacutelaresseguacuten Open Hub [24]) se traduce en una plataforma muy ligera que permiteel acceso a decenas o centenares de miles de usuarios en un solo servidor degama media [21] swad-core tiene maacutes de 234000 liacuteneas de coacutedigo fuenteCada programa ejecutable (uno para cada idioma) tiene un tamantildeo de 22MiB y en la mayor parte de las opciones genera la paacutegina en pocosmilisegundos El coacutedigo fuente estaacute disponible en GitHub [25] bajo licenciaGNU Affero GPLv3
Figura 2 Nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo del moacutedulo principal de SWADswad-core desde 1999 hasta 2018
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La mejora continua en el nuacutemero de caracteriacutesticas ofrecidas por swad-corese refleja en la cantidad de acciones diferentes que los usuarios pueden llevara cabo (una accioacuten es cada una de las posibles operaciones que un usuariopuede realizar) 103 acciones al final de un primer proyecto de innovacioacutendocente en el que se difundioacute SWAD a la UGR (noviembre de 2004) 294acciones al final de un segundo proyecto (julio de 2006) 515 acciones alfinal de un tercer proyecto (octubre de 2008) y 1350 acciones en el momentode escribir este trabajo (septiembre de 2018)
La Figura 2 muestra la evolucioacuten del nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo delmoacutedulo principal swad-core Cada punto en la graacutefica representa unaversioacuten Todas las versiones se enumeran en el registro de cambios [15]
bull Moacutedulo de procesamiento de fotos (fotomaton) Este moacutedulo escrito en C++[11 51] detecta los rostros humanos presentes en una imagen subida por elusuario para generar la fotografiacutea del perfil de dicho usuario La deteccioacuten derostros se realiza mediante un clasificador en cascada [9 51] y usa labiblioteca de visioacuten por computador OpenCV [54] Una vez seleccionado unrostro el moacutedulo tambieacuten se encarga de cambiar el tamantildeo de la imagen yrealizar diversas mejoras como la comprobacioacuten de la claridad del fondo laeliminacioacuten del ruido la mejora del contraste y la saturacioacuten y el balance deblancos
bull Moacutedulos de promediado de fotografiacuteas (foto_mediana y foto_promedio) Lasmedianas y medias de las fotos de cada titulacioacuten se calculan mediante dosprogramas escritos en C++ [10]
bull Servidor (swad-ircd) y cliente (swad_chat) de chat El servidor de chat hasido programado en C++ [12] y el cliente es un applet de Java [17] Lasuacuteltimas versiones de muchos navegadores ya no aceptan la ejecucioacuten deJava por lo que estamos llevando a cabo la renovacioacuten del moacutedulo de chatcon otra tecnologiacutea
bull Aplicacioacuten para dispositivos Android (SWADroid) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde Google Play [7] El esfuerzo dedesarrollo del coacutedigo de SWADroid [8 1 59 40 47] se estima enaproximadamente 9 personas-antildeo y hubiera supuesto un coste de desarrollode 05 millones de doacutelares seguacuten Open Hub [6] El coacutedigo fuente estaacutedisponible en GitHub [5] bajo licencias GNU GPLv3 y GNU LGPLv3
bull Aplicacioacuten para dispositivos iOS (iSWAD) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde la App Store de Apple [43] El coacutedigofuente estaacute disponible en GitHub [44] bajo licencia Apache License 20
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Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
PFC ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteas detipo carneacuterdquo dic 2003 [2]
TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
PFC ldquoSWADroid un cliente Android para la plataforma deteleformacioacuten SWADrdquo jul 2011 [8 5 6 7]
PFC ldquoSCAQR Sistema de Control de Asistencia y calificacioacuten enpraacutecticas basado en coacutedigos QR y Android (SWAD)rdquo jul 2012 [1]
PFC ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivosAndroidrdquo dic 2012 [59]
TFG ldquoAmpliacioacuten de SWADroidrdquo sep 2014 [40]
TFG ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo sep 2016[47]
bull App para iOS (iSWAD)
PFC ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo sep 2012[52 53]
TFG ldquoiSWAD Ampliacioacuten del cliente iOS para la plataforma dedocencia SWADrdquo sep 2016 [3 4]
TFG ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente dela plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo sep 2018[42 43 44]
bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
PFC ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en unentorno web de gestioacuten docenterdquo sep 2011 [56]
PFC ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquosep 2013 [48]
TFG ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo jul 2015 [33]
32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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usuarios y se llevaraacute a cabo buscando siempre la maacutexima flexibilidad de cara afacilitar su difusioacuten y adopcioacuten en cualquier institucioacuten educativa o empresa
El trabajo futuro tambieacuten busca continuar la difusioacuten de la plataforma eninstituciones educativas de todo el mundo a traveacutes del portal OpenSWADorg Cadavez maacutes aplicaciones que tradicionalmente se alojaban localmente en los servidoresde una institucioacuten van pasando a la nube Es previsible que el uso de OpenSWADcrezca y tendremos que afrontar el reto de mantener unas prestaciones oacuteptimas congrandes voluacutemenes de usuarios y accesos tal y como hemos hecho hasta ahora en laUGR
2 Funcionalidad de SWADOpenSWAD
En este apartado resumiremos la funcionalidad de la plataforma incluyendo suestructura jeraacuterquica los distintos roles de los usuarios y las pestantildeas en las que seagrupan las funciones que se pueden realizar Para obtener una informacioacuten maacutesdetallada puede consultarse la guiacutea del usuario [26 27]
21 Organizacioacuten jeraacuterquica de SWADOpenSWAD
SWAD puede alojar en una uacutenica plataforma una varias o incluso miles deinstituciones educativas Para ello utiliza la siguiente estructura jeraacuterquica sistemapaiacuteses instituciones (universidades academias organizaciones empresas) centros(facultades escuelas edificios) titulaciones (grados maacutesteres) asignaturas (cursosmaterias) tipos de grupos (conferencias praacutecticas seminarios) y grupos (A Bmantildeana tarde) El elemento central de esta jerarquiacutea es la asignatura que puedealbergar a varios profesores y estudiantes
22 Roles
Cada usuario tiene un rol de estudiante profesor no editor o profesor en cada una delas asignaturas en las que estaacute inscrito Ademaacutes algunos usuarios pueden seradministradores Estos son todos los roles disponibles desconocido (usuario noidentificado) invitado (usuario que no pertenece a ninguna asignatura) usuario(estudiante o profesor fuera de sus asignaturas) estudiante en la asignatura actualprofesor no editor en la asignatura actual (sin permiso para editar) profesor en laasignatura actual (con permiso para editar) administrador de la titulacioacuten actual
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administrador del centro actual administrador de la institucioacuten actual y administradordel sistema
23 Pestantildeas y opciones dentro de las pestantildeas
Las funcionalidades de la plataforma SWAD estaacuten organizadas en varios grupos opestantildeas (Figura 1) Cada una de las pestantildeas contiene varias funcionalidades uopciones que se describen a continuacioacuten Las opciones en una pestantildea estaacutenorganizadas como un menuacute con iconos y texto que se pueden mostrar en una fila enla parte superior de la pestantildea (como muestra la Figura 1) o en una columna en el ladoizquierdo de la pestantildea dependiendo de las preferencias del usuario
Figura 1 Captura de pantalla de OpenSWADorg [55] La pestantildea activa en este casoes ldquoUsuariosrdquo y la opcioacuten seleccionada dentro de esa pestantildea es ldquoProfesoresrdquo
Primera pestantildea jerarquiacutea
La primera pestantildea (la que se muestra maacutes a la izquierda) es una de estas seis
1 Sistema Configuracioacuten y administracioacuten global de paiacuteses buacutesqueda listadoy edicioacuten de paiacuteses lista de elementos pendientes de la jerarquiacutea eliminacioacutende asignaturas antiguas no utilizadas listado y edicioacuten de banners listado yedicioacuten de enlaces del sistema listado y edicioacuten de complementos ycalendario acadeacutemico
2 Paiacutes Gestioacuten de instituciones (universidades institutos colegios) del paiacutesseleccionado buacutesqueda informacioacuten sobre el paiacutes listado y edicioacuten deinstituciones del paiacutes y calendario acadeacutemico
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3 Institucioacuten Gestioacuten de centros (facultades edificios) de la institucioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la institucioacuten listado y edicioacuten decentros de la institucioacuten listados y edicioacuten de departamentos de lainstitucioacuten listado y edicioacuten de lugares (sedes o campus) de la institucioacutenlistado y edicioacuten de vacaciones en los lugares de la institucioacuten y calendarioacadeacutemico
4 Centro Gestioacuten de titulaciones (carreras estudios) del centro seleccionadobuacutesqueda informacioacuten sobre el centro listado y edicioacuten de tipos detitulaciones listado y edicioacuten de titulaciones del centro y calendarioacadeacutemico
5 Titulacioacuten Gestioacuten de asignaturas (cursos materias) de la titulacioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la titulacioacuten listado y edicioacuten deasignaturas de la titulacioacuten y calendario acadeacutemico
6 Asignatura Informacioacuten y documentacioacuten de la asignatura seleccionadabuacutesqueda informacioacuten sobre la asignatura guiacutea docente programa de teoriacuteay praacutecticas bibliografiacutea preguntas frecuentes (FAQ) enlaces horario declases y calendario acadeacutemico
Segunda pestantildea evaluacioacuten
Incluye las funcionalidades para la evaluacioacuten de los estudiantes en la asignaturainformacioacuten sobre el sistema de evaluacioacuten actividades proyectos test deautoevaluacioacuten juegos usando el teleacutefono como mando a distancia encuestasconvocatorias de exaacutemenes y fichas de los estudiantes en la asignatura
Tercera pestantildea archivos
Incluye las funcionalidades de subidadescarga y administracioacuten de archivosdocumentos (apuntes presentaciones relaciones de problemas) archivos privados(solo para profesores) archivos compartidos entre estudiantes y profesores subida yrevisioacuten de actividades y otros trabajos presentados por los estudiantes consultaindividualizada de calificaciones y maletiacuten (disco virtual personal)
Cuarta pestantildea usuarios
Incluye las funcionalidades para la gestioacuten de grupos y usuarios inscripcioacuten engrupos gestioacuten de tipos de grupos y grupos listas y fichas de estudiantes edicioacuten decampos de fichas personalizados lista de fichas incluyendo horario de tutoriacuteas de losprofesores otros (lista de administradores listas y fichas de invitados gestioacuten deusuarios duplicados) administracioacuten de usuarios control de asistencia solicitudes de
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inscripcioacuten administracioacuten de solicitudes de inscripcioacuten lista de usuarios conectadosy uacuteltimos clics en tiempo real
Quinta pestantildea social
Incluye funcionalidades de red social liacutenea de tiempo perfiles puacuteblicos de losusuarios foros de discusioacuten y chat
Sexta pestantildea mensajes
Incluye funcionalidades para la comunicacioacuten notificaciones de eventos listado yedicioacuten de dominios de correo electroacutenico permitidos para notificaciones anunciosglobales avisos de la asignatura mensajeriacutea web interna entre los usuarios de laplataforma (redaccioacuten de mensajes mensajes recibidos mensajes enviados) y correoelectroacutenico a los estudiantes
Seacuteptima pestantildea estadiacutesticas
Incluye las funcionalidades de estadiacutestica y monitorizacioacuten de visitas grandes cifras(utilizacioacuten del sistema) estadiacutesticas de titulaciones indicadores de calidad deasignaturas estadiacutesticas de acceso a la asignatura (consulta por usuario fecha hora oaccioacuten y lista detallada de accesos) estadiacutesticas de acceso global (consulta porusuario fecha hora accioacuten titulacioacuten o asignatura y uacuteltimos clics en tiempo real)informe de uso y acciones frecuentes
Octava pestantildea perfil
Incluye las funcionalidades de informacioacuten personal del usuario identificado registroinicio de sesioacuten cambio de rol y cierre de sesioacuten lista de asignaturas del usuariocalendario agenda datos de la cuenta (apodo correo electroacutenico ID contrasentildea)ficha con datos personales institucioacuten centro y departamento paacuteginas web y redessociales fotografiacutea y preferencias personales
3 Implementacioacuten eficiente de SWAD
En este apartado resumiremos la implementacioacuten actual de la plataforma incluyendolos moacutedulos de los que consta y las fuentes de datos Para obtener una informacioacutenmaacutes detallada pueden consultarse las paacuteginas sobre coacutedigo fuente [22] descarga delcoacutedigo [17] instalacioacuten [18] base de datos [16] traduccioacuten [23] API [19] registro decambios [15] y mejoras futuras [20]
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31 Moacutedulos del programa
La plataforma SWAD estaacute implementada como un programa uacutenico (realmente unopara cada idioma [23]) que utiliza la especificacioacuten CGI (Common Gate Interface)Este programa se ejecuta en el servidor web cada vez que un usuario hace clic en unbotoacuten o enlace dentro de la plataforma El programa consulta la base de datos yrealiza los caacutelculos necesarios para la accioacuten actual y genera todo el coacutedigo HTML5enviado a los clientes SWAD se compone de varios moacutedulos
bull Moacutedulo principal (swad-core) El nuacutecleo principal de SWAD implementacasi toda la funcionalidad de la plataforma estaacute programado en lenguaje C yusa una base de datos MySQL o MariaDB No es habitual desarrollar unaaplicacioacuten web escrita en C pero el esfuerzo (estimado en aproximadamente63 personas-antildeo y con un costo de desarrollo de 34 millones de doacutelaresseguacuten Open Hub [24]) se traduce en una plataforma muy ligera que permiteel acceso a decenas o centenares de miles de usuarios en un solo servidor degama media [21] swad-core tiene maacutes de 234000 liacuteneas de coacutedigo fuenteCada programa ejecutable (uno para cada idioma) tiene un tamantildeo de 22MiB y en la mayor parte de las opciones genera la paacutegina en pocosmilisegundos El coacutedigo fuente estaacute disponible en GitHub [25] bajo licenciaGNU Affero GPLv3
Figura 2 Nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo del moacutedulo principal de SWADswad-core desde 1999 hasta 2018
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La mejora continua en el nuacutemero de caracteriacutesticas ofrecidas por swad-corese refleja en la cantidad de acciones diferentes que los usuarios pueden llevara cabo (una accioacuten es cada una de las posibles operaciones que un usuariopuede realizar) 103 acciones al final de un primer proyecto de innovacioacutendocente en el que se difundioacute SWAD a la UGR (noviembre de 2004) 294acciones al final de un segundo proyecto (julio de 2006) 515 acciones alfinal de un tercer proyecto (octubre de 2008) y 1350 acciones en el momentode escribir este trabajo (septiembre de 2018)
La Figura 2 muestra la evolucioacuten del nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo delmoacutedulo principal swad-core Cada punto en la graacutefica representa unaversioacuten Todas las versiones se enumeran en el registro de cambios [15]
bull Moacutedulo de procesamiento de fotos (fotomaton) Este moacutedulo escrito en C++[11 51] detecta los rostros humanos presentes en una imagen subida por elusuario para generar la fotografiacutea del perfil de dicho usuario La deteccioacuten derostros se realiza mediante un clasificador en cascada [9 51] y usa labiblioteca de visioacuten por computador OpenCV [54] Una vez seleccionado unrostro el moacutedulo tambieacuten se encarga de cambiar el tamantildeo de la imagen yrealizar diversas mejoras como la comprobacioacuten de la claridad del fondo laeliminacioacuten del ruido la mejora del contraste y la saturacioacuten y el balance deblancos
bull Moacutedulos de promediado de fotografiacuteas (foto_mediana y foto_promedio) Lasmedianas y medias de las fotos de cada titulacioacuten se calculan mediante dosprogramas escritos en C++ [10]
bull Servidor (swad-ircd) y cliente (swad_chat) de chat El servidor de chat hasido programado en C++ [12] y el cliente es un applet de Java [17] Lasuacuteltimas versiones de muchos navegadores ya no aceptan la ejecucioacuten deJava por lo que estamos llevando a cabo la renovacioacuten del moacutedulo de chatcon otra tecnologiacutea
bull Aplicacioacuten para dispositivos Android (SWADroid) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde Google Play [7] El esfuerzo dedesarrollo del coacutedigo de SWADroid [8 1 59 40 47] se estima enaproximadamente 9 personas-antildeo y hubiera supuesto un coste de desarrollode 05 millones de doacutelares seguacuten Open Hub [6] El coacutedigo fuente estaacutedisponible en GitHub [5] bajo licencias GNU GPLv3 y GNU LGPLv3
bull Aplicacioacuten para dispositivos iOS (iSWAD) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde la App Store de Apple [43] El coacutedigofuente estaacute disponible en GitHub [44] bajo licencia Apache License 20
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Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
PFC ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteas detipo carneacuterdquo dic 2003 [2]
TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
PFC ldquoSWADroid un cliente Android para la plataforma deteleformacioacuten SWADrdquo jul 2011 [8 5 6 7]
PFC ldquoSCAQR Sistema de Control de Asistencia y calificacioacuten enpraacutecticas basado en coacutedigos QR y Android (SWAD)rdquo jul 2012 [1]
PFC ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivosAndroidrdquo dic 2012 [59]
TFG ldquoAmpliacioacuten de SWADroidrdquo sep 2014 [40]
TFG ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo sep 2016[47]
bull App para iOS (iSWAD)
PFC ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo sep 2012[52 53]
TFG ldquoiSWAD Ampliacioacuten del cliente iOS para la plataforma dedocencia SWADrdquo sep 2016 [3 4]
TFG ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente dela plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo sep 2018[42 43 44]
bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
PFC ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en unentorno web de gestioacuten docenterdquo sep 2011 [56]
PFC ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquosep 2013 [48]
TFG ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo jul 2015 [33]
32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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administrador del centro actual administrador de la institucioacuten actual y administradordel sistema
23 Pestantildeas y opciones dentro de las pestantildeas
Las funcionalidades de la plataforma SWAD estaacuten organizadas en varios grupos opestantildeas (Figura 1) Cada una de las pestantildeas contiene varias funcionalidades uopciones que se describen a continuacioacuten Las opciones en una pestantildea estaacutenorganizadas como un menuacute con iconos y texto que se pueden mostrar en una fila enla parte superior de la pestantildea (como muestra la Figura 1) o en una columna en el ladoizquierdo de la pestantildea dependiendo de las preferencias del usuario
Figura 1 Captura de pantalla de OpenSWADorg [55] La pestantildea activa en este casoes ldquoUsuariosrdquo y la opcioacuten seleccionada dentro de esa pestantildea es ldquoProfesoresrdquo
Primera pestantildea jerarquiacutea
La primera pestantildea (la que se muestra maacutes a la izquierda) es una de estas seis
1 Sistema Configuracioacuten y administracioacuten global de paiacuteses buacutesqueda listadoy edicioacuten de paiacuteses lista de elementos pendientes de la jerarquiacutea eliminacioacutende asignaturas antiguas no utilizadas listado y edicioacuten de banners listado yedicioacuten de enlaces del sistema listado y edicioacuten de complementos ycalendario acadeacutemico
2 Paiacutes Gestioacuten de instituciones (universidades institutos colegios) del paiacutesseleccionado buacutesqueda informacioacuten sobre el paiacutes listado y edicioacuten deinstituciones del paiacutes y calendario acadeacutemico
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3 Institucioacuten Gestioacuten de centros (facultades edificios) de la institucioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la institucioacuten listado y edicioacuten decentros de la institucioacuten listados y edicioacuten de departamentos de lainstitucioacuten listado y edicioacuten de lugares (sedes o campus) de la institucioacutenlistado y edicioacuten de vacaciones en los lugares de la institucioacuten y calendarioacadeacutemico
4 Centro Gestioacuten de titulaciones (carreras estudios) del centro seleccionadobuacutesqueda informacioacuten sobre el centro listado y edicioacuten de tipos detitulaciones listado y edicioacuten de titulaciones del centro y calendarioacadeacutemico
5 Titulacioacuten Gestioacuten de asignaturas (cursos materias) de la titulacioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la titulacioacuten listado y edicioacuten deasignaturas de la titulacioacuten y calendario acadeacutemico
6 Asignatura Informacioacuten y documentacioacuten de la asignatura seleccionadabuacutesqueda informacioacuten sobre la asignatura guiacutea docente programa de teoriacuteay praacutecticas bibliografiacutea preguntas frecuentes (FAQ) enlaces horario declases y calendario acadeacutemico
Segunda pestantildea evaluacioacuten
Incluye las funcionalidades para la evaluacioacuten de los estudiantes en la asignaturainformacioacuten sobre el sistema de evaluacioacuten actividades proyectos test deautoevaluacioacuten juegos usando el teleacutefono como mando a distancia encuestasconvocatorias de exaacutemenes y fichas de los estudiantes en la asignatura
Tercera pestantildea archivos
Incluye las funcionalidades de subidadescarga y administracioacuten de archivosdocumentos (apuntes presentaciones relaciones de problemas) archivos privados(solo para profesores) archivos compartidos entre estudiantes y profesores subida yrevisioacuten de actividades y otros trabajos presentados por los estudiantes consultaindividualizada de calificaciones y maletiacuten (disco virtual personal)
Cuarta pestantildea usuarios
Incluye las funcionalidades para la gestioacuten de grupos y usuarios inscripcioacuten engrupos gestioacuten de tipos de grupos y grupos listas y fichas de estudiantes edicioacuten decampos de fichas personalizados lista de fichas incluyendo horario de tutoriacuteas de losprofesores otros (lista de administradores listas y fichas de invitados gestioacuten deusuarios duplicados) administracioacuten de usuarios control de asistencia solicitudes de
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inscripcioacuten administracioacuten de solicitudes de inscripcioacuten lista de usuarios conectadosy uacuteltimos clics en tiempo real
Quinta pestantildea social
Incluye funcionalidades de red social liacutenea de tiempo perfiles puacuteblicos de losusuarios foros de discusioacuten y chat
Sexta pestantildea mensajes
Incluye funcionalidades para la comunicacioacuten notificaciones de eventos listado yedicioacuten de dominios de correo electroacutenico permitidos para notificaciones anunciosglobales avisos de la asignatura mensajeriacutea web interna entre los usuarios de laplataforma (redaccioacuten de mensajes mensajes recibidos mensajes enviados) y correoelectroacutenico a los estudiantes
Seacuteptima pestantildea estadiacutesticas
Incluye las funcionalidades de estadiacutestica y monitorizacioacuten de visitas grandes cifras(utilizacioacuten del sistema) estadiacutesticas de titulaciones indicadores de calidad deasignaturas estadiacutesticas de acceso a la asignatura (consulta por usuario fecha hora oaccioacuten y lista detallada de accesos) estadiacutesticas de acceso global (consulta porusuario fecha hora accioacuten titulacioacuten o asignatura y uacuteltimos clics en tiempo real)informe de uso y acciones frecuentes
Octava pestantildea perfil
Incluye las funcionalidades de informacioacuten personal del usuario identificado registroinicio de sesioacuten cambio de rol y cierre de sesioacuten lista de asignaturas del usuariocalendario agenda datos de la cuenta (apodo correo electroacutenico ID contrasentildea)ficha con datos personales institucioacuten centro y departamento paacuteginas web y redessociales fotografiacutea y preferencias personales
3 Implementacioacuten eficiente de SWAD
En este apartado resumiremos la implementacioacuten actual de la plataforma incluyendolos moacutedulos de los que consta y las fuentes de datos Para obtener una informacioacutenmaacutes detallada pueden consultarse las paacuteginas sobre coacutedigo fuente [22] descarga delcoacutedigo [17] instalacioacuten [18] base de datos [16] traduccioacuten [23] API [19] registro decambios [15] y mejoras futuras [20]
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31 Moacutedulos del programa
La plataforma SWAD estaacute implementada como un programa uacutenico (realmente unopara cada idioma [23]) que utiliza la especificacioacuten CGI (Common Gate Interface)Este programa se ejecuta en el servidor web cada vez que un usuario hace clic en unbotoacuten o enlace dentro de la plataforma El programa consulta la base de datos yrealiza los caacutelculos necesarios para la accioacuten actual y genera todo el coacutedigo HTML5enviado a los clientes SWAD se compone de varios moacutedulos
bull Moacutedulo principal (swad-core) El nuacutecleo principal de SWAD implementacasi toda la funcionalidad de la plataforma estaacute programado en lenguaje C yusa una base de datos MySQL o MariaDB No es habitual desarrollar unaaplicacioacuten web escrita en C pero el esfuerzo (estimado en aproximadamente63 personas-antildeo y con un costo de desarrollo de 34 millones de doacutelaresseguacuten Open Hub [24]) se traduce en una plataforma muy ligera que permiteel acceso a decenas o centenares de miles de usuarios en un solo servidor degama media [21] swad-core tiene maacutes de 234000 liacuteneas de coacutedigo fuenteCada programa ejecutable (uno para cada idioma) tiene un tamantildeo de 22MiB y en la mayor parte de las opciones genera la paacutegina en pocosmilisegundos El coacutedigo fuente estaacute disponible en GitHub [25] bajo licenciaGNU Affero GPLv3
Figura 2 Nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo del moacutedulo principal de SWADswad-core desde 1999 hasta 2018
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La mejora continua en el nuacutemero de caracteriacutesticas ofrecidas por swad-corese refleja en la cantidad de acciones diferentes que los usuarios pueden llevara cabo (una accioacuten es cada una de las posibles operaciones que un usuariopuede realizar) 103 acciones al final de un primer proyecto de innovacioacutendocente en el que se difundioacute SWAD a la UGR (noviembre de 2004) 294acciones al final de un segundo proyecto (julio de 2006) 515 acciones alfinal de un tercer proyecto (octubre de 2008) y 1350 acciones en el momentode escribir este trabajo (septiembre de 2018)
La Figura 2 muestra la evolucioacuten del nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo delmoacutedulo principal swad-core Cada punto en la graacutefica representa unaversioacuten Todas las versiones se enumeran en el registro de cambios [15]
bull Moacutedulo de procesamiento de fotos (fotomaton) Este moacutedulo escrito en C++[11 51] detecta los rostros humanos presentes en una imagen subida por elusuario para generar la fotografiacutea del perfil de dicho usuario La deteccioacuten derostros se realiza mediante un clasificador en cascada [9 51] y usa labiblioteca de visioacuten por computador OpenCV [54] Una vez seleccionado unrostro el moacutedulo tambieacuten se encarga de cambiar el tamantildeo de la imagen yrealizar diversas mejoras como la comprobacioacuten de la claridad del fondo laeliminacioacuten del ruido la mejora del contraste y la saturacioacuten y el balance deblancos
bull Moacutedulos de promediado de fotografiacuteas (foto_mediana y foto_promedio) Lasmedianas y medias de las fotos de cada titulacioacuten se calculan mediante dosprogramas escritos en C++ [10]
bull Servidor (swad-ircd) y cliente (swad_chat) de chat El servidor de chat hasido programado en C++ [12] y el cliente es un applet de Java [17] Lasuacuteltimas versiones de muchos navegadores ya no aceptan la ejecucioacuten deJava por lo que estamos llevando a cabo la renovacioacuten del moacutedulo de chatcon otra tecnologiacutea
bull Aplicacioacuten para dispositivos Android (SWADroid) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde Google Play [7] El esfuerzo dedesarrollo del coacutedigo de SWADroid [8 1 59 40 47] se estima enaproximadamente 9 personas-antildeo y hubiera supuesto un coste de desarrollode 05 millones de doacutelares seguacuten Open Hub [6] El coacutedigo fuente estaacutedisponible en GitHub [5] bajo licencias GNU GPLv3 y GNU LGPLv3
bull Aplicacioacuten para dispositivos iOS (iSWAD) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde la App Store de Apple [43] El coacutedigofuente estaacute disponible en GitHub [44] bajo licencia Apache License 20
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Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
PFC ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteas detipo carneacuterdquo dic 2003 [2]
TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
PFC ldquoSWADroid un cliente Android para la plataforma deteleformacioacuten SWADrdquo jul 2011 [8 5 6 7]
PFC ldquoSCAQR Sistema de Control de Asistencia y calificacioacuten enpraacutecticas basado en coacutedigos QR y Android (SWAD)rdquo jul 2012 [1]
PFC ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivosAndroidrdquo dic 2012 [59]
TFG ldquoAmpliacioacuten de SWADroidrdquo sep 2014 [40]
TFG ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo sep 2016[47]
bull App para iOS (iSWAD)
PFC ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo sep 2012[52 53]
TFG ldquoiSWAD Ampliacioacuten del cliente iOS para la plataforma dedocencia SWADrdquo sep 2016 [3 4]
TFG ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente dela plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo sep 2018[42 43 44]
bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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153
PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
PFC ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en unentorno web de gestioacuten docenterdquo sep 2011 [56]
PFC ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquosep 2013 [48]
TFG ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo jul 2015 [33]
32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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155
Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
Referencias
1 A M Aguilera ldquoSCAQR Sistema de Control de Asistencia y calificacioacuten en praacutecticasbasado en coacutedigos QR y Android (SWAD)rdquo Proyecto Fin de Carrera Ing InformaacuteticaUGR jul 2012
2 J Aacutelvarez A E Rodrigo ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteasde tipo carneacuterdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR dic 2003
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4 R Aacutelvarez ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2016httpsgithubcomRauleinsteiniSWAD
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3 Institucioacuten Gestioacuten de centros (facultades edificios) de la institucioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la institucioacuten listado y edicioacuten decentros de la institucioacuten listados y edicioacuten de departamentos de lainstitucioacuten listado y edicioacuten de lugares (sedes o campus) de la institucioacutenlistado y edicioacuten de vacaciones en los lugares de la institucioacuten y calendarioacadeacutemico
4 Centro Gestioacuten de titulaciones (carreras estudios) del centro seleccionadobuacutesqueda informacioacuten sobre el centro listado y edicioacuten de tipos detitulaciones listado y edicioacuten de titulaciones del centro y calendarioacadeacutemico
5 Titulacioacuten Gestioacuten de asignaturas (cursos materias) de la titulacioacutenseleccionada buacutesqueda informacioacuten sobre la titulacioacuten listado y edicioacuten deasignaturas de la titulacioacuten y calendario acadeacutemico
6 Asignatura Informacioacuten y documentacioacuten de la asignatura seleccionadabuacutesqueda informacioacuten sobre la asignatura guiacutea docente programa de teoriacuteay praacutecticas bibliografiacutea preguntas frecuentes (FAQ) enlaces horario declases y calendario acadeacutemico
Segunda pestantildea evaluacioacuten
Incluye las funcionalidades para la evaluacioacuten de los estudiantes en la asignaturainformacioacuten sobre el sistema de evaluacioacuten actividades proyectos test deautoevaluacioacuten juegos usando el teleacutefono como mando a distancia encuestasconvocatorias de exaacutemenes y fichas de los estudiantes en la asignatura
Tercera pestantildea archivos
Incluye las funcionalidades de subidadescarga y administracioacuten de archivosdocumentos (apuntes presentaciones relaciones de problemas) archivos privados(solo para profesores) archivos compartidos entre estudiantes y profesores subida yrevisioacuten de actividades y otros trabajos presentados por los estudiantes consultaindividualizada de calificaciones y maletiacuten (disco virtual personal)
Cuarta pestantildea usuarios
Incluye las funcionalidades para la gestioacuten de grupos y usuarios inscripcioacuten engrupos gestioacuten de tipos de grupos y grupos listas y fichas de estudiantes edicioacuten decampos de fichas personalizados lista de fichas incluyendo horario de tutoriacuteas de losprofesores otros (lista de administradores listas y fichas de invitados gestioacuten deusuarios duplicados) administracioacuten de usuarios control de asistencia solicitudes de
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inscripcioacuten administracioacuten de solicitudes de inscripcioacuten lista de usuarios conectadosy uacuteltimos clics en tiempo real
Quinta pestantildea social
Incluye funcionalidades de red social liacutenea de tiempo perfiles puacuteblicos de losusuarios foros de discusioacuten y chat
Sexta pestantildea mensajes
Incluye funcionalidades para la comunicacioacuten notificaciones de eventos listado yedicioacuten de dominios de correo electroacutenico permitidos para notificaciones anunciosglobales avisos de la asignatura mensajeriacutea web interna entre los usuarios de laplataforma (redaccioacuten de mensajes mensajes recibidos mensajes enviados) y correoelectroacutenico a los estudiantes
Seacuteptima pestantildea estadiacutesticas
Incluye las funcionalidades de estadiacutestica y monitorizacioacuten de visitas grandes cifras(utilizacioacuten del sistema) estadiacutesticas de titulaciones indicadores de calidad deasignaturas estadiacutesticas de acceso a la asignatura (consulta por usuario fecha hora oaccioacuten y lista detallada de accesos) estadiacutesticas de acceso global (consulta porusuario fecha hora accioacuten titulacioacuten o asignatura y uacuteltimos clics en tiempo real)informe de uso y acciones frecuentes
Octava pestantildea perfil
Incluye las funcionalidades de informacioacuten personal del usuario identificado registroinicio de sesioacuten cambio de rol y cierre de sesioacuten lista de asignaturas del usuariocalendario agenda datos de la cuenta (apodo correo electroacutenico ID contrasentildea)ficha con datos personales institucioacuten centro y departamento paacuteginas web y redessociales fotografiacutea y preferencias personales
3 Implementacioacuten eficiente de SWAD
En este apartado resumiremos la implementacioacuten actual de la plataforma incluyendolos moacutedulos de los que consta y las fuentes de datos Para obtener una informacioacutenmaacutes detallada pueden consultarse las paacuteginas sobre coacutedigo fuente [22] descarga delcoacutedigo [17] instalacioacuten [18] base de datos [16] traduccioacuten [23] API [19] registro decambios [15] y mejoras futuras [20]
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31 Moacutedulos del programa
La plataforma SWAD estaacute implementada como un programa uacutenico (realmente unopara cada idioma [23]) que utiliza la especificacioacuten CGI (Common Gate Interface)Este programa se ejecuta en el servidor web cada vez que un usuario hace clic en unbotoacuten o enlace dentro de la plataforma El programa consulta la base de datos yrealiza los caacutelculos necesarios para la accioacuten actual y genera todo el coacutedigo HTML5enviado a los clientes SWAD se compone de varios moacutedulos
bull Moacutedulo principal (swad-core) El nuacutecleo principal de SWAD implementacasi toda la funcionalidad de la plataforma estaacute programado en lenguaje C yusa una base de datos MySQL o MariaDB No es habitual desarrollar unaaplicacioacuten web escrita en C pero el esfuerzo (estimado en aproximadamente63 personas-antildeo y con un costo de desarrollo de 34 millones de doacutelaresseguacuten Open Hub [24]) se traduce en una plataforma muy ligera que permiteel acceso a decenas o centenares de miles de usuarios en un solo servidor degama media [21] swad-core tiene maacutes de 234000 liacuteneas de coacutedigo fuenteCada programa ejecutable (uno para cada idioma) tiene un tamantildeo de 22MiB y en la mayor parte de las opciones genera la paacutegina en pocosmilisegundos El coacutedigo fuente estaacute disponible en GitHub [25] bajo licenciaGNU Affero GPLv3
Figura 2 Nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo del moacutedulo principal de SWADswad-core desde 1999 hasta 2018
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La mejora continua en el nuacutemero de caracteriacutesticas ofrecidas por swad-corese refleja en la cantidad de acciones diferentes que los usuarios pueden llevara cabo (una accioacuten es cada una de las posibles operaciones que un usuariopuede realizar) 103 acciones al final de un primer proyecto de innovacioacutendocente en el que se difundioacute SWAD a la UGR (noviembre de 2004) 294acciones al final de un segundo proyecto (julio de 2006) 515 acciones alfinal de un tercer proyecto (octubre de 2008) y 1350 acciones en el momentode escribir este trabajo (septiembre de 2018)
La Figura 2 muestra la evolucioacuten del nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo delmoacutedulo principal swad-core Cada punto en la graacutefica representa unaversioacuten Todas las versiones se enumeran en el registro de cambios [15]
bull Moacutedulo de procesamiento de fotos (fotomaton) Este moacutedulo escrito en C++[11 51] detecta los rostros humanos presentes en una imagen subida por elusuario para generar la fotografiacutea del perfil de dicho usuario La deteccioacuten derostros se realiza mediante un clasificador en cascada [9 51] y usa labiblioteca de visioacuten por computador OpenCV [54] Una vez seleccionado unrostro el moacutedulo tambieacuten se encarga de cambiar el tamantildeo de la imagen yrealizar diversas mejoras como la comprobacioacuten de la claridad del fondo laeliminacioacuten del ruido la mejora del contraste y la saturacioacuten y el balance deblancos
bull Moacutedulos de promediado de fotografiacuteas (foto_mediana y foto_promedio) Lasmedianas y medias de las fotos de cada titulacioacuten se calculan mediante dosprogramas escritos en C++ [10]
bull Servidor (swad-ircd) y cliente (swad_chat) de chat El servidor de chat hasido programado en C++ [12] y el cliente es un applet de Java [17] Lasuacuteltimas versiones de muchos navegadores ya no aceptan la ejecucioacuten deJava por lo que estamos llevando a cabo la renovacioacuten del moacutedulo de chatcon otra tecnologiacutea
bull Aplicacioacuten para dispositivos Android (SWADroid) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde Google Play [7] El esfuerzo dedesarrollo del coacutedigo de SWADroid [8 1 59 40 47] se estima enaproximadamente 9 personas-antildeo y hubiera supuesto un coste de desarrollode 05 millones de doacutelares seguacuten Open Hub [6] El coacutedigo fuente estaacutedisponible en GitHub [5] bajo licencias GNU GPLv3 y GNU LGPLv3
bull Aplicacioacuten para dispositivos iOS (iSWAD) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde la App Store de Apple [43] El coacutedigofuente estaacute disponible en GitHub [44] bajo licencia Apache License 20
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Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
PFC ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteas detipo carneacuterdquo dic 2003 [2]
TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
PFC ldquoSWADroid un cliente Android para la plataforma deteleformacioacuten SWADrdquo jul 2011 [8 5 6 7]
PFC ldquoSCAQR Sistema de Control de Asistencia y calificacioacuten enpraacutecticas basado en coacutedigos QR y Android (SWAD)rdquo jul 2012 [1]
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TFG ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo sep 2016[47]
bull App para iOS (iSWAD)
PFC ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo sep 2012[52 53]
TFG ldquoiSWAD Ampliacioacuten del cliente iOS para la plataforma dedocencia SWADrdquo sep 2016 [3 4]
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bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
PFC ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en unentorno web de gestioacuten docenterdquo sep 2011 [56]
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32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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156
tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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60 C Romero S Ventura ldquoData mining in educationrdquo WIREs Data Mining Knowl Discov 2013 3 12ndash27
61 F Saacutenchez J Garciacutea M Diacuteaz M Riesco J R Peacuterez A A Juan ldquoEstrategia de disentildeo yaspectos a considerar en los planes de EEEStudios de Grado en Ingenieriacutea Informaacuteticardquo ReVisioacuten Vol 1 No 1 2008 httpaenuinetojsindexphpjournal=revisionamppage=articleampop=viewArticleamppath[]=5amppath[]=17
62 SWAD-UGR platform to support teaching (UGR) 1999-2018 httpsswadugres y httpsswades
63 A Valdivia ldquoLevel Up - El papel de la Ludificacioacuten en la construccioacuten de tu perfil profesionalrdquo LinkedIn 19 de enero de 2016 httpseslinkedincompulselevel-up-el-papel-de-la-ludificaciC3B3n-en-tu-perfil-alfonso
64 P Viola M Jones ldquoRapid object detection using a boosted cascade of simple featuresrdquo Proceedings of the 2001 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition CVPR vol 1 pp 511-518 2001
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inscripcioacuten administracioacuten de solicitudes de inscripcioacuten lista de usuarios conectadosy uacuteltimos clics en tiempo real
Quinta pestantildea social
Incluye funcionalidades de red social liacutenea de tiempo perfiles puacuteblicos de losusuarios foros de discusioacuten y chat
Sexta pestantildea mensajes
Incluye funcionalidades para la comunicacioacuten notificaciones de eventos listado yedicioacuten de dominios de correo electroacutenico permitidos para notificaciones anunciosglobales avisos de la asignatura mensajeriacutea web interna entre los usuarios de laplataforma (redaccioacuten de mensajes mensajes recibidos mensajes enviados) y correoelectroacutenico a los estudiantes
Seacuteptima pestantildea estadiacutesticas
Incluye las funcionalidades de estadiacutestica y monitorizacioacuten de visitas grandes cifras(utilizacioacuten del sistema) estadiacutesticas de titulaciones indicadores de calidad deasignaturas estadiacutesticas de acceso a la asignatura (consulta por usuario fecha hora oaccioacuten y lista detallada de accesos) estadiacutesticas de acceso global (consulta porusuario fecha hora accioacuten titulacioacuten o asignatura y uacuteltimos clics en tiempo real)informe de uso y acciones frecuentes
Octava pestantildea perfil
Incluye las funcionalidades de informacioacuten personal del usuario identificado registroinicio de sesioacuten cambio de rol y cierre de sesioacuten lista de asignaturas del usuariocalendario agenda datos de la cuenta (apodo correo electroacutenico ID contrasentildea)ficha con datos personales institucioacuten centro y departamento paacuteginas web y redessociales fotografiacutea y preferencias personales
3 Implementacioacuten eficiente de SWAD
En este apartado resumiremos la implementacioacuten actual de la plataforma incluyendolos moacutedulos de los que consta y las fuentes de datos Para obtener una informacioacutenmaacutes detallada pueden consultarse las paacuteginas sobre coacutedigo fuente [22] descarga delcoacutedigo [17] instalacioacuten [18] base de datos [16] traduccioacuten [23] API [19] registro decambios [15] y mejoras futuras [20]
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31 Moacutedulos del programa
La plataforma SWAD estaacute implementada como un programa uacutenico (realmente unopara cada idioma [23]) que utiliza la especificacioacuten CGI (Common Gate Interface)Este programa se ejecuta en el servidor web cada vez que un usuario hace clic en unbotoacuten o enlace dentro de la plataforma El programa consulta la base de datos yrealiza los caacutelculos necesarios para la accioacuten actual y genera todo el coacutedigo HTML5enviado a los clientes SWAD se compone de varios moacutedulos
bull Moacutedulo principal (swad-core) El nuacutecleo principal de SWAD implementacasi toda la funcionalidad de la plataforma estaacute programado en lenguaje C yusa una base de datos MySQL o MariaDB No es habitual desarrollar unaaplicacioacuten web escrita en C pero el esfuerzo (estimado en aproximadamente63 personas-antildeo y con un costo de desarrollo de 34 millones de doacutelaresseguacuten Open Hub [24]) se traduce en una plataforma muy ligera que permiteel acceso a decenas o centenares de miles de usuarios en un solo servidor degama media [21] swad-core tiene maacutes de 234000 liacuteneas de coacutedigo fuenteCada programa ejecutable (uno para cada idioma) tiene un tamantildeo de 22MiB y en la mayor parte de las opciones genera la paacutegina en pocosmilisegundos El coacutedigo fuente estaacute disponible en GitHub [25] bajo licenciaGNU Affero GPLv3
Figura 2 Nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo del moacutedulo principal de SWADswad-core desde 1999 hasta 2018
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La mejora continua en el nuacutemero de caracteriacutesticas ofrecidas por swad-corese refleja en la cantidad de acciones diferentes que los usuarios pueden llevara cabo (una accioacuten es cada una de las posibles operaciones que un usuariopuede realizar) 103 acciones al final de un primer proyecto de innovacioacutendocente en el que se difundioacute SWAD a la UGR (noviembre de 2004) 294acciones al final de un segundo proyecto (julio de 2006) 515 acciones alfinal de un tercer proyecto (octubre de 2008) y 1350 acciones en el momentode escribir este trabajo (septiembre de 2018)
La Figura 2 muestra la evolucioacuten del nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo delmoacutedulo principal swad-core Cada punto en la graacutefica representa unaversioacuten Todas las versiones se enumeran en el registro de cambios [15]
bull Moacutedulo de procesamiento de fotos (fotomaton) Este moacutedulo escrito en C++[11 51] detecta los rostros humanos presentes en una imagen subida por elusuario para generar la fotografiacutea del perfil de dicho usuario La deteccioacuten derostros se realiza mediante un clasificador en cascada [9 51] y usa labiblioteca de visioacuten por computador OpenCV [54] Una vez seleccionado unrostro el moacutedulo tambieacuten se encarga de cambiar el tamantildeo de la imagen yrealizar diversas mejoras como la comprobacioacuten de la claridad del fondo laeliminacioacuten del ruido la mejora del contraste y la saturacioacuten y el balance deblancos
bull Moacutedulos de promediado de fotografiacuteas (foto_mediana y foto_promedio) Lasmedianas y medias de las fotos de cada titulacioacuten se calculan mediante dosprogramas escritos en C++ [10]
bull Servidor (swad-ircd) y cliente (swad_chat) de chat El servidor de chat hasido programado en C++ [12] y el cliente es un applet de Java [17] Lasuacuteltimas versiones de muchos navegadores ya no aceptan la ejecucioacuten deJava por lo que estamos llevando a cabo la renovacioacuten del moacutedulo de chatcon otra tecnologiacutea
bull Aplicacioacuten para dispositivos Android (SWADroid) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde Google Play [7] El esfuerzo dedesarrollo del coacutedigo de SWADroid [8 1 59 40 47] se estima enaproximadamente 9 personas-antildeo y hubiera supuesto un coste de desarrollode 05 millones de doacutelares seguacuten Open Hub [6] El coacutedigo fuente estaacutedisponible en GitHub [5] bajo licencias GNU GPLv3 y GNU LGPLv3
bull Aplicacioacuten para dispositivos iOS (iSWAD) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde la App Store de Apple [43] El coacutedigofuente estaacute disponible en GitHub [44] bajo licencia Apache License 20
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Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
PFC ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteas detipo carneacuterdquo dic 2003 [2]
TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
PFC ldquoSWADroid un cliente Android para la plataforma deteleformacioacuten SWADrdquo jul 2011 [8 5 6 7]
PFC ldquoSCAQR Sistema de Control de Asistencia y calificacioacuten enpraacutecticas basado en coacutedigos QR y Android (SWAD)rdquo jul 2012 [1]
PFC ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivosAndroidrdquo dic 2012 [59]
TFG ldquoAmpliacioacuten de SWADroidrdquo sep 2014 [40]
TFG ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo sep 2016[47]
bull App para iOS (iSWAD)
PFC ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo sep 2012[52 53]
TFG ldquoiSWAD Ampliacioacuten del cliente iOS para la plataforma dedocencia SWADrdquo sep 2016 [3 4]
TFG ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente dela plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo sep 2018[42 43 44]
bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
PFC ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en unentorno web de gestioacuten docenterdquo sep 2011 [56]
PFC ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquosep 2013 [48]
TFG ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo jul 2015 [33]
32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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31 Moacutedulos del programa
La plataforma SWAD estaacute implementada como un programa uacutenico (realmente unopara cada idioma [23]) que utiliza la especificacioacuten CGI (Common Gate Interface)Este programa se ejecuta en el servidor web cada vez que un usuario hace clic en unbotoacuten o enlace dentro de la plataforma El programa consulta la base de datos yrealiza los caacutelculos necesarios para la accioacuten actual y genera todo el coacutedigo HTML5enviado a los clientes SWAD se compone de varios moacutedulos
bull Moacutedulo principal (swad-core) El nuacutecleo principal de SWAD implementacasi toda la funcionalidad de la plataforma estaacute programado en lenguaje C yusa una base de datos MySQL o MariaDB No es habitual desarrollar unaaplicacioacuten web escrita en C pero el esfuerzo (estimado en aproximadamente63 personas-antildeo y con un costo de desarrollo de 34 millones de doacutelaresseguacuten Open Hub [24]) se traduce en una plataforma muy ligera que permiteel acceso a decenas o centenares de miles de usuarios en un solo servidor degama media [21] swad-core tiene maacutes de 234000 liacuteneas de coacutedigo fuenteCada programa ejecutable (uno para cada idioma) tiene un tamantildeo de 22MiB y en la mayor parte de las opciones genera la paacutegina en pocosmilisegundos El coacutedigo fuente estaacute disponible en GitHub [25] bajo licenciaGNU Affero GPLv3
Figura 2 Nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo del moacutedulo principal de SWADswad-core desde 1999 hasta 2018
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La mejora continua en el nuacutemero de caracteriacutesticas ofrecidas por swad-corese refleja en la cantidad de acciones diferentes que los usuarios pueden llevara cabo (una accioacuten es cada una de las posibles operaciones que un usuariopuede realizar) 103 acciones al final de un primer proyecto de innovacioacutendocente en el que se difundioacute SWAD a la UGR (noviembre de 2004) 294acciones al final de un segundo proyecto (julio de 2006) 515 acciones alfinal de un tercer proyecto (octubre de 2008) y 1350 acciones en el momentode escribir este trabajo (septiembre de 2018)
La Figura 2 muestra la evolucioacuten del nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo delmoacutedulo principal swad-core Cada punto en la graacutefica representa unaversioacuten Todas las versiones se enumeran en el registro de cambios [15]
bull Moacutedulo de procesamiento de fotos (fotomaton) Este moacutedulo escrito en C++[11 51] detecta los rostros humanos presentes en una imagen subida por elusuario para generar la fotografiacutea del perfil de dicho usuario La deteccioacuten derostros se realiza mediante un clasificador en cascada [9 51] y usa labiblioteca de visioacuten por computador OpenCV [54] Una vez seleccionado unrostro el moacutedulo tambieacuten se encarga de cambiar el tamantildeo de la imagen yrealizar diversas mejoras como la comprobacioacuten de la claridad del fondo laeliminacioacuten del ruido la mejora del contraste y la saturacioacuten y el balance deblancos
bull Moacutedulos de promediado de fotografiacuteas (foto_mediana y foto_promedio) Lasmedianas y medias de las fotos de cada titulacioacuten se calculan mediante dosprogramas escritos en C++ [10]
bull Servidor (swad-ircd) y cliente (swad_chat) de chat El servidor de chat hasido programado en C++ [12] y el cliente es un applet de Java [17] Lasuacuteltimas versiones de muchos navegadores ya no aceptan la ejecucioacuten deJava por lo que estamos llevando a cabo la renovacioacuten del moacutedulo de chatcon otra tecnologiacutea
bull Aplicacioacuten para dispositivos Android (SWADroid) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde Google Play [7] El esfuerzo dedesarrollo del coacutedigo de SWADroid [8 1 59 40 47] se estima enaproximadamente 9 personas-antildeo y hubiera supuesto un coste de desarrollode 05 millones de doacutelares seguacuten Open Hub [6] El coacutedigo fuente estaacutedisponible en GitHub [5] bajo licencias GNU GPLv3 y GNU LGPLv3
bull Aplicacioacuten para dispositivos iOS (iSWAD) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde la App Store de Apple [43] El coacutedigofuente estaacute disponible en GitHub [44] bajo licencia Apache License 20
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Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
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TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
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bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
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Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
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Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
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Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
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Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
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Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
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Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
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Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
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Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
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Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
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Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
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Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
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Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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42 A Lara ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente de la plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2018
43 A Lara ldquoiSWADrdquo App Store 2018 httpsitunesapplecomesappiswadid1433797801
44 A Lara ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2018 httpsgithubcommitomonoiSWAD
45 Kahoot ldquoWhat is Kahootrdquo 2018 httpskahootcomwhat-is-kahoot
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50 Meneacuteame ldquoAlgoritmo de caacutelculo del karma en Meneacuteamerdquo 2018 httpmeneamewikispacescomKarma
51 J Mesa ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras en fotografiacuteas de tipo carneacuterdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2018
52 D Montesinos ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2012
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Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
184
La mejora continua en el nuacutemero de caracteriacutesticas ofrecidas por swad-corese refleja en la cantidad de acciones diferentes que los usuarios pueden llevara cabo (una accioacuten es cada una de las posibles operaciones que un usuariopuede realizar) 103 acciones al final de un primer proyecto de innovacioacutendocente en el que se difundioacute SWAD a la UGR (noviembre de 2004) 294acciones al final de un segundo proyecto (julio de 2006) 515 acciones alfinal de un tercer proyecto (octubre de 2008) y 1350 acciones en el momentode escribir este trabajo (septiembre de 2018)
La Figura 2 muestra la evolucioacuten del nuacutemero de liacuteneas de coacutedigo delmoacutedulo principal swad-core Cada punto en la graacutefica representa unaversioacuten Todas las versiones se enumeran en el registro de cambios [15]
bull Moacutedulo de procesamiento de fotos (fotomaton) Este moacutedulo escrito en C++[11 51] detecta los rostros humanos presentes en una imagen subida por elusuario para generar la fotografiacutea del perfil de dicho usuario La deteccioacuten derostros se realiza mediante un clasificador en cascada [9 51] y usa labiblioteca de visioacuten por computador OpenCV [54] Una vez seleccionado unrostro el moacutedulo tambieacuten se encarga de cambiar el tamantildeo de la imagen yrealizar diversas mejoras como la comprobacioacuten de la claridad del fondo laeliminacioacuten del ruido la mejora del contraste y la saturacioacuten y el balance deblancos
bull Moacutedulos de promediado de fotografiacuteas (foto_mediana y foto_promedio) Lasmedianas y medias de las fotos de cada titulacioacuten se calculan mediante dosprogramas escritos en C++ [10]
bull Servidor (swad-ircd) y cliente (swad_chat) de chat El servidor de chat hasido programado en C++ [12] y el cliente es un applet de Java [17] Lasuacuteltimas versiones de muchos navegadores ya no aceptan la ejecucioacuten deJava por lo que estamos llevando a cabo la renovacioacuten del moacutedulo de chatcon otra tecnologiacutea
bull Aplicacioacuten para dispositivos Android (SWADroid) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde Google Play [7] El esfuerzo dedesarrollo del coacutedigo de SWADroid [8 1 59 40 47] se estima enaproximadamente 9 personas-antildeo y hubiera supuesto un coste de desarrollode 05 millones de doacutelares seguacuten Open Hub [6] El coacutedigo fuente estaacutedisponible en GitHub [5] bajo licencias GNU GPLv3 y GNU LGPLv3
bull Aplicacioacuten para dispositivos iOS (iSWAD) Es una app que puededescargarse de forma gratuita desde la App Store de Apple [43] El coacutedigofuente estaacute disponible en GitHub [44] bajo licencia Apache License 20
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152
Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
PFC ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteas detipo carneacuterdquo dic 2003 [2]
TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
PFC ldquoSWADroid un cliente Android para la plataforma deteleformacioacuten SWADrdquo jul 2011 [8 5 6 7]
PFC ldquoSCAQR Sistema de Control de Asistencia y calificacioacuten enpraacutecticas basado en coacutedigos QR y Android (SWAD)rdquo jul 2012 [1]
PFC ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivosAndroidrdquo dic 2012 [59]
TFG ldquoAmpliacioacuten de SWADroidrdquo sep 2014 [40]
TFG ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo sep 2016[47]
bull App para iOS (iSWAD)
PFC ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo sep 2012[52 53]
TFG ldquoiSWAD Ampliacioacuten del cliente iOS para la plataforma dedocencia SWADrdquo sep 2016 [3 4]
TFG ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente dela plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo sep 2018[42 43 44]
bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
PFC ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en unentorno web de gestioacuten docenterdquo sep 2011 [56]
PFC ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquosep 2013 [48]
TFG ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo jul 2015 [33]
32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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Los detalles sobre la descarga del software se proporcionan en [17] y elprocedimiento de instalacioacuten se detalla en [18]
La implementacioacuten de algunos de los moacutedulos externos al nuacutecleo de SWAD se hallevado a cabo dentro del marco de 8 proyectos fin de carrera (PFC) de Ing enInformaacutetica y 6 trabajos fin de grado (TFG) correspondientes al Grado en IngInformaacutetica en ambos casos dentro de la Universidad de Granada y que agrupamos acontinuacioacuten seguacuten su funcionalidad
bull Procesamiento de fotografiacuteas
PFC ldquoDeteccioacuten y mejora automaacuteticas de la calidad de fotografiacuteas detipo carneacuterdquo dic 2003 [2]
TFG ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras enfotografiacuteas de tipo carneacuterdquo sep 2018 [51]
bull App para Android (SWADroid)
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bull Moacutedulos relacionados con SWAD que no llegaron a produccioacuten o bien handejado de usarse en versioacuten actual
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PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
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32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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156
tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
157
middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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PFC ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquojul 2007 [32]
PFC ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en unentorno web de gestioacuten docenterdquo sep 2011 [56]
PFC ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquosep 2013 [48]
TFG ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo jul 2015 [33]
32 Fuentes de datos en SWAD
En este apartado detallaremos los datos que genera actualmente la plataforma SWADy que son susceptibles de usarse en mineriacutea de datos educativa [60] Podemosdistinguir las siguientes fuentes de datos
bull Generadas por el propio programa
base de datos de SWAD archivos subidos por usuarios (documentos trabajos etc) fotografiacuteas
bull Generadas por el servidor web
registro de accesos del servidor web Apache
bull Generadas externamente
estadiacutesticas de visitas a la web en Google Analytics (opcional) estadiacutesticas de uso de SWADroid en Google Play estadiacutesticas de uso de iSWAD en App Store
Nos interesa centrarnos en los datos recabados por el propio programa swad-corepara no tener que depender de fuentes externas A continuacioacuten daremos detallessobre la base de datos los archivos y las fotografiacuteas
Base de datos
La base de datos relacional de SWAD [16] consta de 117 tablas (Figura 3) En ellas seguarda casi toda la informacioacuten que maneja el software exceptuando las fotografiacuteas ytodos los archivos subidos por los usuarios Seguacuten el tipo de informacioacuten almacenadopodemos agrupar las tablas en 16 categoriacuteas que se muestran en las Tablas 1 a 16 Esellas se indican cifras correspondientes a las instalaciones de SWAD en la UGR [62]y en OpenSWADorg [55] con fecha de septiembre de 2018
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Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
Referencias
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19 A Cantildeas ldquoSWAD Plugins web service and API documentationrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgapi
20 A Cantildeas ldquoSWAD Roadmaprdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgroadmap
21 A Cantildeas ldquoSWAD Server at UGRrdquo SWAD-UGR 1999-2018 httpsswadugresserver
22 A Cantildeas ldquoSWAD Source coderdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgsource
23 A Cantildeas ldquoSWAD Translationrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorg translation
24 A Cantildeas ldquoOpen Hub project swad-corerdquo OpenHub 2013-2018 httpswwwopenhubnetpswad-core
Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
181
25 A Cantildeas ldquoswad-core Main core for SWAD platform (Social Workspace At a Distance)rdquoGitHub 2013-2018 httpsgithubcomacanasswad-core
26 A Cantildeas ldquoGuiacutea del usuario de SWAD OpenSWADrdquo 2016-2018 httpsgithubcomacanasswad-corewikiUserGuidees
27 A Cantildeas ldquoSWAD OpenSWAD user guiderdquo 2016-2018 httpsgithubcomacanasswad-corewikiUserGuideen
28 A Cantildeas J M Boyero E M Ortigosa M Anguita F J Fernaacutendez ldquoOpenSWAD Associationrdquo 2016-2017 httpsopenswadorgassociation
29 A Cantildeas D J Calandria J M Boyero E M Ortigosa F J Fernaacutendez F A Ocantildea ldquo18years of development and use of the SWAD educational platformrdquo In L Goacutemez Chova A Loacutepez Martiacutenez I Candel Torres ICERI2017 Proceedings IATED Academy pp 5070ndash5080 10th annual International Conference of Education Research and Innovation (ICERI2017) Sevilla (Spain) November 16-18 2017
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31 Capterra ldquoLMS Softwarerdquo 2018 httpswwwcapterracomlearning-management-system-softwaresort_options=Highest+Rated
32 A B Cara C Moreno ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR jul 2007
33 M Aacute Cerrailo ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR jul 2015
34 EduClick ldquoEduClick Sistemas interactivos para el aulardquo 2017 httpwwweduclickes
35 R Fernaacutendez R Pentildea E Cerro ldquoPartes de actividad como herramienta para evaluar el esfuerzo invertido en el aprendizajerdquo Actas de las XIV Jornadas de Ensentildeanza universitaria de la Informaacutetica (JENUI2008) pp 147ndash154 2008
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38 Foursquare 2018 httpsfoursquarecomabout
39 GetApp ldquoLearning Management System (LMS) Softwarerdquo 2018 httpswwwgetappcomeducation-childcare-softwarelearning-management-system-lms
Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
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41 H Ingwersen ldquo19 Free and Open Source LMSs for Corporate Trainingrdquo Capterra Training Technology Blog September 27th 2017 httpsblogcapterracomtop-8-freeopen-source-lmss
42 A Lara ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente de la plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2018
43 A Lara ldquoiSWADrdquo App Store 2018 httpsitunesapplecomesappiswadid1433797801
44 A Lara ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2018 httpsgithubcommitomonoiSWAD
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47 R Martiacuten ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2016
48 D Medina ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2013
49 J P Medved ldquoLMS Industry User Research Reportrdquo Capterra April 8 2015 httpswwwcapterracomlearning-management-system-softwareuser-research
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58 QOMO ldquoAudience Response System QOMOrsquos Qclickrdquo 2017 httpwwwqomosolutionscomproductsaudience-responseqrf300
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Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
184
Figura 3 Base de datos de SWAD [16]
Tabla 1 Informacioacuten sobre jerarquiacutea en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Jerarquiacutea middot Nordm de titulaciones en cada centromiddot Nordm de asignaturas en cada titulacioacutenmiddot Nordm de asignaturas con usuariosmiddot Nordm de usuarios (seguacuten rol) por centro
titulacioacuten asignatura grupohellip
countries 247 247
institutions 22 220 23108
centres 104 1 711
degrees 466 2075
courses 7 347 2570
crs_grp_types 2 454 138
crs_grp 6 409 265
middot Relacionados con institucionesmiddot Departamentosmiddot Festivos
departments 122 126
holidays 30 0
middot Relacionados con centrosmiddot Nordm centros y usuarios por ubicacioacuten
places 7 943
middot Relacionados con titulacionesmiddot Nordm de titulaciones asignaturas y
usuarios por tipo de titulacioacutenmiddot Nordm de estudiantes y fotos promedio
de cada titulacioacuten
deg_types 34 22
sta_degrees 1704 4192
middot Administradores admin 387 329
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155
Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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163
servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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Tabla 2 Informacioacuten sobre asignaturas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Informacioacutenasignaturas
middot Contenido de asignaturas (excepto archivos)middot Info sobre asignaturasmiddot Guiacuteas docentesmiddot Temariosmiddot Bibliografiacuteamiddot FAQmiddot Enlacesmiddot Sistema de evaluacioacuten
middot Quieacuten ha leiacutedo cada info
crs_info_src 20 729 2224
crs_info_txt 13 370 1653
crs_info_read 27873 999
middot Horarios timetable_crs 6 947 705
middot Convocatorias exaacutemenes exam_announcements 5 308 247
Tabla 3 Informacioacuten sobre actividades en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Actividades middot Nordm de actividades assignments 8720 516
asg_grp 2912 60
Tabla 4 Informacioacuten sobre proyectos (TFG TFM) en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Proyectos middot Nordm de proyectosmiddot Usuarios de cada proyectomiddot Archivos de cada proyecto
projects 344 206
prj_usr 1178 206
Tabla 5 Informacioacuten sobre exaacutemenes de test en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Test middot Sobre las preguntasmiddot Nordm de preguntas por asignaturamiddot Tipo de preguntasmiddot Puntuacioacuten media de preguntas
tst_questions 33 281 3615
tst_tags 2 512 1239
tst_question_tags 42724 3812
tst_answers 113 866 10411
tst_config 472 282
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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tst_status 20 29
middot Sobre los exaacutemenesmiddot Quieacutenes respondenmiddot Cuaacutendo respondenmiddot Doacutende se equivocanmiddot Trayectoria de cada estudiante
tst_exams 94186 2402
tst_exam_questions 1781184 27717
Tabla 6 Informacioacuten sobre encuestas en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Encuestas middot Nordm de encuestasmiddot Nordm de encuestas por asignaturamiddot Usuarios que han respondidomiddot Estadiacutesticas de las encuestas
surveys 127 245
svy_grp 16 8
svy_questions 662 536
svy_answers 3 035 1952
svy_users 4 098 101
Tabla 7 Informacioacuten sobre archivos en la base de datos (sep 2018) En lasTablas 17 y 18 se muestran maacutes detalles
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Archivos middot Sobre el propio archivomiddot Tipomiddot Tamantildeomiddot Licencia
middot Usuario que lo ha publicadomiddot Titulacioacuten asignaturamiddot Nordm de veces que se ha vistomiddot Quieacutenes lo han visto
files 1222789 26322
file_view 7456103 39231
file_browser_last 1238977 15934
file_browser_size 350675 9861
middot Carpetas expandidas expanded_folders 14506variable
1083variable
middot Portapapeles clipboard variable variable
middot Propiedades tabla calificaciones marks_properties 7 444 65
middot Permalinks de informes de uso usr_report 379 205
Tabla 8 Informacioacuten sobre usuarios en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Usuarios middot Sexo usr_data 138221 24201
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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middot Edadmiddot Lugar de origen y domiciliomiddot Perfiles en internetmiddot Preferencias
hellip
usr_IDs 144379 16147
usr_nicknames 92503 23186
usr_emails 126074 21795
usr_figures 138095 24030
usr_last 129825 22440
usr_webs 9 562 623
usr_banned 1 0
usr_duplicated variable variable
middot Tutoriacuteas de profesores timetable_tut 3897 110
middot Agendas de usuarios agendas 105 91
middot Usuarios en liacutenea sessions variable variable
connected variable variable
middot Otros pending_passwd variable variable
pending_emails variable variable
clicks_without_photo 15562 1000
birthdays_today variable variable
Tabla 9 Informacioacuten sobre inscripciones de usuarios en asignaturas y grupos en labase de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Inscripciones middot Usuarios pormiddot Institucioacutenmiddot Centromiddot Titulacioacutenmiddot Asignaturamiddot Grupo
middot Asignaturas por usuariohellip
crs_usr 366758 6907
crs_usr_requests 1238variable
19variable
crs_last 6932 1884
crs_grp_usr 110918 1488
middot Fichas personalizadas para cada asignatura
crs_record_fields 2015 28
crs_records 11059 13
Tabla 10 Informacioacuten sobre asistencia a clase en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten Tablas Nordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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Control de asistencia
middot Nordm de eventos de asistenciamiddot Nordm de estudiantes en cada eventomiddot Eventos a los que asiste cada estudiantemiddot Comentarios de usuarios
att_events 2239 146
att_grp 1002 59
att_usr 28308 1835
Tabla 11 Informacioacuten sobre la red social en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Red social
middot Relaciones (seguidores-seguidos) usr_follow 4205 2645
middot Posts y comentariosmiddot Compartidosmiddot Favoritos
social_pubs 13572 1394
social_notes 13314 1219
social_posts 180 271
social_comments 176 104
social_notes_fav 193 124
social_comments_fav 208 140
social_timelines variable variable
Tabla 12 Informacioacuten sobre foros y chat en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Foros y chat
middot Nordm de discusionesmiddot Nordm de posts por discusioacutenmiddot Usuarios que escriben en los forosmiddot Usuarios que leen los foros
forum_thread 8 683 267
forum_post 61967 1034
forum_disabled_post 242 1
forum_thr_read 257 940 1 132
forum_thr_clip variable variable
middot Usuarios en salas de chat chat variable variable
Tabla 13 Informacioacuten sobre anuncios y avisos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Anunciosy avisos
middot Anuncios globales announcements 59 36
ann_seen 102451 615
middot Avisos en asignaturas notices 12210 180
notices_deleted 75094 164
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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Tabla 14 Informacioacuten sobre mensajes en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Mensajes middot Nordm de mensajesmiddot Nordm de mensajes por
asignaturamiddot Nordm de mensajes por usuariomiddot Nordm de destinatariosmiddot Tamantildeo de los mensajesmiddot Tiempo en responder
hellip
msg_snt 1235699 2750
msg_snt_deleted 667692 380
msg_rcv 14351422 9310
msg_rcv_deleted 6245062 724
msg_content 1602182 3061
msg_content_deleted 300554 69
msg_banned 3060 5
middot Nordm de notificaciones y correos de notificacioacuten enviados para cada tipo
notif 239036variable
11877variable
sta_notif 20433 915
mail_domains 118 235
Son de especial intereacutes las tablas en las que se guardan los registros histoacutericos deaccesos y buacutesquedas (Tabla 15) Cada vez que un usuario pulsa en una opcioacuten seenviacutea una peticioacuten al servidor donde se ejecuta el nuacutecleo de SWAD En SWAD-UGRse han observado picos de hasta 2000 clics por minuto (30s) aunque es maacutes habitualuna tasa de accesos de 100 a 400 clics por minuto (2-7s) El programa swad-coreconsulta la base de datos en el servidor realizando decenas o cientos de consultas porcada clic genera todo el contenido HTML5 de la paacutegina lo enviacutea al navegador(cliente) del usuario y guarda el acceso en las tablas de log del servidor
La tabla log_full es con diferencia la maacutes grande de la base de datos ocupandoalrededor del 90 del espacio en disco A fecha de septiembre de 2018 en SWAD-UGR esta tabla requiere 66 GiB de disco (91 de 72 GiB que es el espacio ocupadopor todas las tablas) y en OpenSWAD 465 MiB de disco (84 de 554 MiB)
Tabla 15 Registro de accesos en la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Registrode accesos
middot Informacioacuten detallada de accesosmiddot Por rol de usuariomiddot Por usuariomiddot Por accioacuten
log_full 448196753 2916656
log_recent 729129variable
52604variable
log_comments 1341662 2934
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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middot Por titulacioacutenmiddot Por asignaturamiddot Por fechas
hellipmiddot Buacutesquedas
log_ws 59203049 377581
log_search 38854 9316
log_banners 31892 1116
middot Accionesmiddot Acciones frecuentes
actions 1567 1573
actions_MFU 3747351 214517
Tabla 16 Informacioacuten en otras tablas de la base de datos (sep 2018)
Grupo Informacioacuten TablasNordm de elementos
SWAD-UGR OpenSWAD
Miscelaacutenea middot Enlaces y banners publicitarios links 7 7
banners 46 22
middot Complementos y servicio web plugins 8 2
ws_keys 13014variable
860variable
middot Datos temporales IP_prefs 12059variable
565variable
hidden_params variable variable
debug variable variable
Archivos
En la Tabla 7 se ha resumido la informacioacuten sobre archivos que guarda la base dedatos Aparte de estos metadatos en el sistema de archivos del servidor se almacenanlos archivos propiamente dichos En las Tablas 17 y 18 se muestran detalles sobre elnuacutemero de carpetas y archivos en SWAD-UGR y en OpenSWAD respectivamente
Tabla 17 Carpetas y archivos en SWAD-UGR (sep 2018)
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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Tabla 18 Carpetas y archivos en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas de los usuarios
SWAD almacena las fotografiacuteas con el rostro de los usuarios a partir de las imaacutegenesenviadas por ellos mismos Se guardan tanto las imaacutegenes originales con fines deentrenamiento del detector de rostros [9 51] como las procesadas por dicho detectorque son las que se muestran a los usuarios En las Tablas 19 y 20 se muestra elnuacutemero de fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR y OpenSWAD respectivamente
El moacutedulo fotomaton realiza una deteccioacuten de rostros presentes en la imagenenviada por el usuario en la que pueden aparecer varias personas El programamuestra la imagen original con ciacuterculos verdes rodeando los rostros detectados enposicioacuten frontal y con el fondo blanco o claro y ciacuterculos rojos en los rostros quetambieacuten estaacuten en posicioacuten frontal pero tienen el fondo oscuro El usuario puede elegiruno de los rostros en verde
La deteccioacuten de rostros se realiza mediante un clasificador en cascada similar alentrenado en 2001 por Paul Viola y Michael Jones [64] En 2007 entrenamos elclasificador de rostros con unas 22 000 fotografiacuteas [9] y desde ese antildeo hasta 2018estuvimos usando dicho clasificador con unos resultados satisfactorios No obstanteen algunos casos no se detectaban correctamente rostros que a priori teniacutean unaposicioacuten e iluminacioacuten correctas En 2018 se ha vuelto a entrenar el clasificador conmuchas maacutes imaacutegenes con una mejora clara en los resultados [51] Se ha obtenido unmayor iacutendice de aciertos y un menor tiempo de coacutemputo en la deteccioacuten de rostrosEn lugar de usar nuestra propia implementacioacuten del entrenador [9] se han utilizadolas herramientas proporcionadas por la biblioteca OpenCV [54] para entrenarclasificadores en cascada El nuevo clasificador es menos robusto en algunos casosque el anterior en cuanto a falsos positivos (aunque su tasa de falsos positivos siguesiendo baja entre un 1 y un 6) pero lo compensa con una tasa de acierto maacutes altaEn imaacutegenes formales de orlas de clase con decenas o cientos de personas losaciertos han pasando de un 9556 a un 9943 esto supone un 13 de erroresrespecto al clasificador anterior o un 87 de disminucioacuten de errores En imaacutegenes
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
Referencias
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11 D J Calandria ldquoswad-fotomaton Face detection tool for SWADrdquo GitHub 2012-2014 httpsgithubcomdcalandriaswad-fotomaton
12 D J Calandria ldquoswad-ircd SWAD simple IRC serverrdquo GitHub 2012-2014 httpsgithubcomdcalandriaswad-ircd
13 A Cantildeas D J Calandria E M Ortigosa E Ros A F Diacuteaz ldquoSWAD Web System for Education Supportrdquo In Computers And Education E-learning - from Theory to Practice B Fernaacutendez-Manjoacuten J M Saacutenchez Peacuterez J A Goacutemez-Pulido M A Vega Rodriacuteguez J Bravo-Rodriacuteguez (Eds) Chapter 12 pp 133-142 Springer 2007
14 A Cantildeas ldquoSWAD Gestioacuten Docente en la Web y el Moacutevilrdquo Formacioacuten virtual para el aprendizaje permanente y el intercambio cultural en el Mediterraacuteneo pp 157-171 Universidad de Granada and Universiteacute Virtuelle de Tunis 2013 httpelearningugresemadrazapdfcap10pdf
15 A Cantildeas ldquoSWAD Change logrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgchangelog
16 A Cantildeas ldquoSWAD Databaserdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgdatabase
17 A Cantildeas ldquoSWAD Download source coderdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgdownload
18 A Cantildeas ldquoSWAD Installing SWADrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorginstall
19 A Cantildeas ldquoSWAD Plugins web service and API documentationrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgapi
20 A Cantildeas ldquoSWAD Roadmaprdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgroadmap
21 A Cantildeas ldquoSWAD Server at UGRrdquo SWAD-UGR 1999-2018 httpsswadugresserver
22 A Cantildeas ldquoSWAD Source coderdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgsource
23 A Cantildeas ldquoSWAD Translationrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorg translation
24 A Cantildeas ldquoOpen Hub project swad-corerdquo OpenHub 2013-2018 httpswwwopenhubnetpswad-core
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25 A Cantildeas ldquoswad-core Main core for SWAD platform (Social Workspace At a Distance)rdquoGitHub 2013-2018 httpsgithubcomacanasswad-core
26 A Cantildeas ldquoGuiacutea del usuario de SWAD OpenSWADrdquo 2016-2018 httpsgithubcomacanasswad-corewikiUserGuidees
27 A Cantildeas ldquoSWAD OpenSWAD user guiderdquo 2016-2018 httpsgithubcomacanasswad-corewikiUserGuideen
28 A Cantildeas J M Boyero E M Ortigosa M Anguita F J Fernaacutendez ldquoOpenSWAD Associationrdquo 2016-2017 httpsopenswadorgassociation
29 A Cantildeas D J Calandria J M Boyero E M Ortigosa F J Fernaacutendez F A Ocantildea ldquo18years of development and use of the SWAD educational platformrdquo In L Goacutemez Chova A Loacutepez Martiacutenez I Candel Torres ICERI2017 Proceedings IATED Academy pp 5070ndash5080 10th annual International Conference of Education Research and Innovation (ICERI2017) Sevilla (Spain) November 16-18 2017
30 A Cantildeas E M Ortigosa J M Boyero F J Fernaacutendez M Anguita ldquoOpenSWAD a free social learning platform to support face-to-face and blended learning around the worldrdquo In L Goacutemez Chova A Loacutepez Martiacutenez I Candel Torres ICERI2017 Proceedings IATED Academy pp 4917ndash4926 10th annual International Conference of Education Research and Innovation (ICERI2017) Sevilla (Spain) November 16-18 2017
31 Capterra ldquoLMS Softwarerdquo 2018 httpswwwcapterracomlearning-management-system-softwaresort_options=Highest+Rated
32 A B Cara C Moreno ldquoPizarra virtual y chat para la plataforma de educacioacuten SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR jul 2007
33 M Aacute Cerrailo ldquoTriSWADos Trivial de la UGRrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR jul 2015
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38 Foursquare 2018 httpsfoursquarecomabout
39 GetApp ldquoLearning Management System (LMS) Softwarerdquo 2018 httpswwwgetappcomeducation-childcare-softwarelearning-management-system-lms
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43 A Lara ldquoiSWADrdquo App Store 2018 httpsitunesapplecomesappiswadid1433797801
44 A Lara ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2018 httpsgithubcommitomonoiSWAD
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47 R Martiacuten ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2016
48 D Medina ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2013
49 J P Medved ldquoLMS Industry User Research Reportrdquo Capterra April 8 2015 httpswwwcapterracomlearning-management-system-softwareuser-research
50 Meneacuteame ldquoAlgoritmo de caacutelculo del karma en Meneacuteamerdquo 2018 httpmeneamewikispacescomKarma
51 J Mesa ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras en fotografiacuteas de tipo carneacuterdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2018
52 D Montesinos ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2012
53 D Montesinos ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2011ndash2012 httpsgithubcomdiegortiSWAD
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56 L Ortiz ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en un entorno web de gestioacuten docenterdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2011
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58 QOMO ldquoAudience Response System QOMOrsquos Qclickrdquo 2017 httpwwwqomosolutionscomproductsaudience-responseqrf300
59 H Rodriacuteguez ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivos Androidrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR dic 2012
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61 F Saacutenchez J Garciacutea M Diacuteaz M Riesco J R Peacuterez A A Juan ldquoEstrategia de disentildeo yaspectos a considerar en los planes de EEEStudios de Grado en Ingenieriacutea Informaacuteticardquo ReVisioacuten Vol 1 No 1 2008 httpaenuinetojsindexphpjournal=revisionamppage=articleampop=viewArticleamppath[]=5amppath[]=17
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63 A Valdivia ldquoLevel Up - El papel de la Ludificacioacuten en la construccioacuten de tu perfil profesionalrdquo LinkedIn 19 de enero de 2016 httpseslinkedincompulselevel-up-el-papel-de-la-ludificaciC3B3n-en-tu-perfil-alfonso
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informales de grupos de personas los aciertos han pasado de un 7919 a un 8727es decir el nuevo clasificador obtiene un 61 de errores respecto al clasificadoranterior o un 39 de disminucioacuten de errores Ademaacutes el nuevo clasificador es maacuteseficiente disminuyendo el tiempo de deteccioacuten aproximadamente a la mitad
Tabla 19 Fotografiacuteas de usuarios en SWAD-UGR (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 263 GiB 100302 2754 KiBfoto
Procesadas 12 GiB 97134 126 KiBfoto
Total 275 GiB 197436 1461 KiBfoto
Tabla 20 Fotografiacuteas de usuarios en OpenSWAD (sep 2018)
Fotografiacuteas Espacio en disco Nordm de fotos Tamantildeo promedio
Originales 1 8521 MiB 4774 3973 KiBfoto
Procesadas 406 MiB 3158 132 KiBfoto
Total 1 8927 MiB 7932 2443 KiBfoto
Otra aplicacioacuten interesante que podriacutea plantearse usando las fotos de los usuariosseriacutea pasar de un sistema de deteccioacuten de rostros a un sistema de reconocimiento decaras que permitiera nuevos usos como
bull controlar la asistencia a clases presenciales mediante una fotografiacutea global dela clase
bull controlar si el usuario que estaacute al otro lado es quien dice ser (por ejemplo enexaacutemenes en liacutenea o en MOOC)
33 Servidor web
En este apartado detallamos el hardware y el software de sistema de los distintosservidores web en los que se ha instalado la plataforma
En el caso de SWAD-UGR se han usado 6 servidores distintos desde 1999
1 Durante las primeras etapas de desarrollo de SWAD desde septiembre de1999 hasta octubre de 2004 SWAD-UGR compartioacute ubicacioacuten en el mismo
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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64 P Viola M Jones ldquoRapid object detection using a boosted cascade of simple featuresrdquo Proceedings of the 2001 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition CVPR vol 1 pp 511-518 2001
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servidor atcugres usado para el correo electroacutenico y el portal web delDepartamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores
2 Desde el 8 de octubre de 2004 hasta el 11 de febrero de 2007 SWAD-UGRutilizoacute el servidor de uso exclusivo swadugres Disponiacutea de un procesadorPentium 4 HT a 32 GHz 2 GiB de memoria RAM DDR-400 y un sistemade almacenamiento SATA RAID 1 con dos discos duros de 160 GB En eseservidor la plataforma utilizaba el servidor web Apache 20 y el servidor debases de datos MySQL 419 sobre GNULinux Fedora Core 3
3 Desde el 11 de febrero de 2007 hasta el 15 de febrero de 2009 un nuevoservidor de SWAD-UGR disponiacutea de un procesador Intel Core 2 Duo a 24GHz 4 GiB de memoria RAM DDR2-667 y un sistema de almacenamientoSATA 2 RAID 1 con dos discos duros de 500 GB La plataforma utilizaba elservidor web Apache 22 y el servidor de bases de datos MySQL 5027sobre GNULinux Fedora Core 6
4 Desde el 15 de febrero de 2009 hasta el 17 de diciembre de 2010 SWAD-UGR utilizoacute un servidor que disponiacutea de un procesador Intel Core 2 QuadQ9550 a 283 GHz 4 GiB de memoria RAM DDR3 y un sistema dealmacenamiento con dos discos duros SATA 2 de 1 TB (7 200 rpm) y otrosdos discos de 146 GB (15 000 rpm) montados en RAID 1 En este servidor laplataforma utilizoacute el servidor web Apache 22 y el servidor de bases de datosMySQL 5077 sobre GNULinux Fedora Core 10
5 Desde el 17 de diciembre de 2010 hasta el 18 de septiembre de 2016 laplataforma SWAD-UGR estuvo alojada en un servidor adquirido por elCentro de Ensentildeanzas Virtuales de la UGR (CEVUG) Se trataba de unservidor enracable HP ProLiant DL380 G6 de 2U (Figura 4) con lassiguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5540 (253 GHz 4 nuacutecleos 8 hebras 8 MiBde cacheacute L3 reloj DDR3 a 1066 MHz)
24 GiB de memoria RAM DDR3-1333 (PC3-10600 registered 6moacutedulos DIMM de 4 GiB) funcionando a 1066 MHz Cada procesadorteniacutea un acceso de tres canales a 12 GiB de RAM (3 DIMM de 4 GiB)
4 discos de 146 GB 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para el sistemaoperativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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4 discos de 500 GB 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para los archivos delas asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con un tamantildeo totalde 15 TB
Sistema operativo CentOS 57
Figura 4 5ordm servidor de SWAD-UGR usado desde 2010 a 2016 [21]
6 Desde el 19 de septiembre de 2016 la plataforma SWAD estaacute alojada en unservidor adquirido por el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea deComputadores Se trata de un servidor enracable HP ProLiant DL160 G9 de1U (Figura 5) con las siguientes caracteriacutesticas
2 procesadores Intel Xeon E5-2620 v3 (24 GHz 6 nuacutecleos 12 hebras15 MiB de cacheacute L3 reloj DDR4 a 1866 MHz)
32 GiB de memoria RAM DDR4-2133 (PC4-17000 registered 2moacutedulos DIMM de 16 GiB) funcionando a 1866 MHz Cada procesadortiene un acceso un moacutedulo de 16 GiB de RAM
4 discos de 146 GB 653950 6G SAS 15 000 rpm en RAID 1+0 para elsistema operativo y la base de datos con un tamantildeo total de 292 GB
4 discos de 1 TB 653954 6G SAS 7 200 rpm en RAID 5 para losarchivos de las asignaturas y los discos virtuales de los usuarios con untamantildeo total de 3 TB
Sistema operativo CentOS 72 con un servidor web Apache 245 y unservidor de bases de datos MySQL 5673
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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43 A Lara ldquoiSWADrdquo App Store 2018 httpsitunesapplecomesappiswadid1433797801
44 A Lara ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2018 httpsgithubcommitomonoiSWAD
45 Kahoot ldquoWhat is Kahootrdquo 2018 httpskahootcomwhat-is-kahoot
46 R H Kay A LeSage ldquoExamining the benefits and challenges of using audience responsesystems A review of the literaturerdquo Computers amp Education 53 (2009) 819ndash827
47 R Martiacuten ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2016
48 D Medina ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2013
49 J P Medved ldquoLMS Industry User Research Reportrdquo Capterra April 8 2015 httpswwwcapterracomlearning-management-system-softwareuser-research
50 Meneacuteame ldquoAlgoritmo de caacutelculo del karma en Meneacuteamerdquo 2018 httpmeneamewikispacescomKarma
51 J Mesa ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras en fotografiacuteas de tipo carneacuterdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2018
52 D Montesinos ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2012
53 D Montesinos ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2011ndash2012 httpsgithubcomdiegortiSWAD
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56 L Ortiz ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en un entorno web de gestioacuten docenterdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2011
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57 M Ortner ldquoTop LMS Software Solutions Infographicrdquo Capterra Training Technology Blog November 29th 2017 httpsblogcapterracomtop-lms-software-solutions-infographic httpswwwcapterracomlearning-management-system-softwareinfographic
58 QOMO ldquoAudience Response System QOMOrsquos Qclickrdquo 2017 httpwwwqomosolutionscomproductsaudience-responseqrf300
59 H Rodriacuteguez ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivos Androidrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR dic 2012
60 C Romero S Ventura ldquoData mining in educationrdquo WIREs Data Mining Knowl Discov 2013 3 12ndash27
61 F Saacutenchez J Garciacutea M Diacuteaz M Riesco J R Peacuterez A A Juan ldquoEstrategia de disentildeo yaspectos a considerar en los planes de EEEStudios de Grado en Ingenieriacutea Informaacuteticardquo ReVisioacuten Vol 1 No 1 2008 httpaenuinetojsindexphpjournal=revisionamppage=articleampop=viewArticleamppath[]=5amppath[]=17
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63 A Valdivia ldquoLevel Up - El papel de la Ludificacioacuten en la construccioacuten de tu perfil profesionalrdquo LinkedIn 19 de enero de 2016 httpseslinkedincompulselevel-up-el-papel-de-la-ludificaciC3B3n-en-tu-perfil-alfonso
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Figura 5 6ordm servidor (actual) de SWAD-UGR usado desde 2016 [21]
En el caso de OpenSWAD se utiliza un ldquoservidor dedicadordquo alquilado en lacompantildeiacutea Hetzner Online AG y ubicado en Alemania En marzo de 2012 escogimosun servidor dedicado EX4 para OpenSWAD por su buena relacioacuten prestaciones precio En este tipo de servidor el proveedor nos da un usuario root y nosotrostenemos que configurar el sistema por nuestros propios medios al contrario que en unldquoservidor gestionadordquo que resultariacutea mucho maacutes caro El coste mensual de esteservidor era de 49euro con un coste de puesta en servicio de 149euro Algunas de suscaracteriacutesticas eran procesador Intel Core i7-2600 Quadcore RAM de 16 GiB DDR32 discos duros de 3 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID 1) tarjeta de redde 1 Gbitss conectada a 100 Mbitss espacio de copias de seguridad de 100 GB y unaconexioacuten restringida a 10 Mbitss en caso de que se superen los 10 TBmes de bajadaEn cuando al software entre varios sistemas operativos preinstalados que ofreciacutea elproveedor escogimos la distribucioacuten de GNULinux CentOS 57
En mayo de 2014 actualizamos el servidor de OpenSWAD a un servidor dedicadoEX40 que incluye las siguientes caracteriacutesticas al mismo precio de 49euromes y unapuesta en marcha de 49euro procesador Intel Core i7-4770 Quadcore Haswell RAM de32 GiB DDR3 2 discos duros de 2 TB SATA 6 Gbitss 7 200 rpm (Software-RAID1) conexioacuten de 1 Gbitss con un ancho de banda garantizado de 200 Mbitss espaciode copias de seguridad de 100 GB y 20 TB de bajada al mes con conexioacuten restringidaa 10 Mbitss si se supera dicho liacutemite En este nuevo servidor escogimos unadistribucioacuten GNULinux CentOS 65 con un servidor web Apache 2215 y unservidor de bases de datos MySQL 5173
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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En 2016 instalamos ademaacutes un servidor de swad en una Raspberry Pi 2 paracomprobar si era posible dar servicio a una institucioacuten educativa pequentildea con un costemuy econoacutemico Ante la dificultad de configuracioacuten de la red con el sistema originalRaspbian optamos por una distribucioacuten de GNULinux Ubuntu Mate 1604 Lainstalacioacuten y compilacioacuten resultaron muy lentas en comparacioacuten con un servidormedio Como ejemplo el tiempo de compilacioacuten del nuacutecleo de SWAD fue de 0rsquo25rsquorsquoen SWAD-UGR 0rsquo12rsquorsquo en OpenSWAD y 7rsquo30rsquorsquo en la Raspberry Pi 2 Lacompilacioacuten de OpenCV requirioacute varias horas Una vez finalizada la instalacioacutenpudimos comprobar que el sistema funcionaba a una velocidad aceptable (aunqueapreciablemente maacutes lenta que en un servidor o un PC de gama media) pero solo conun mecanismo de almacenamiento MyISAM para las tablas de la base de datos yaque el mecanismo InnoDB que usa MySQL por omisioacuten lo haciacutea completamenteinusable por su extrema lentitud La instalacioacuten de demostracioacuten estuvo funcionandoininterrumpidamente en httpsswadberryugres durante un antildeo desde julio de 2016hasta el verano de 2017 (Figura 6) Transcurrido ese tiempo probablemente la tarjetaSD sufrioacute dantildeos y el sistema de archivos se corrompioacute dejando de funcionar por loque creemos que no se trata de una solucioacuten fiable a medio o largo plazo
Figura 6 Instalacioacuten de SWAD en una Raspberry Pi 2
4 Trabajo futuro
Hay un sinfiacuten de mejoras propuestas por los usuarios y los propios autores [20] Sinembargo queremos centrarnos en la integracioacuten en la plataforma de tres teacutecnicas oliacuteneas de trabajo que consideramos prioritarias la gamificacioacuten la geolocalizacioacuten yla mineriacutea de datos Tambieacuten pretendemos estudiar si estas mejoras influyen en lamejora del rendimiento acadeacutemico la evaluacioacuten la tutoriacutea y la satisfaccioacuten de losestudiantes respecto a su proceso de formacioacuten y en la satisfaccioacuten de los profesoresrespecto al uso de las TIC como apoyo a su trabajo como docentes Este propoacutesito esmuy amplio de modo que hemos dividido la propuesta en cinco objetivos concretos
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora dealgunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegos en todas
aquellas funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores para mejorar la localizacioacuten entiempo real de usuarios dentro de las dependencias institucionales y el
control de asistencia (se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones)
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) [60] para
mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar consejos deestudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes y profesores
5 Anaacutelisis de los cambios educativos que supone la incorporacioacuten de lasnuevas funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas en cuanto a motivacioacuten y
participacioacuten de los estudiantes resultados acadeacutemicos y grado de uso ysatisfaccioacuten por parte del profesorado
A continuacioacuten se desglosan cada uno de estos cinco objetivos en tareas concretas
Objetivo 1 Incorporacioacuten de nuevas funcionalidades en la plataforma y mejora
de algunas de las existentes para su integracioacuten posterior con gamificacioacutengeolocalizacioacuten y mineriacutea de datos En la hoja de ruta de SWAD [20] se
recogen las mejoras propuestas por el equipo de desarrollo o por losusuarios En este primer objetivo se pretende dar prioridad a aquellas
funcionalidades necesarias para incorporar con mayor eficacia las teacutecnicas degamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos propuestas en otros
objetivos Esta mejora previa comprende las siguientes tareas
Disentildeo instructivo de la asignatura con planificacioacuten temporal
Consistiraacute en la creacioacuten de una nueva funcionalidad en la plataformaque centralice el disentildeo instructivo de la asignatura o curso con una
clara componente de planificacioacuten temporal (semanal o diaria) deactividades y recursos SWAD ahora mismo reparte esta funcionalidad
entre distintas opciones como el programa los documentos lasactividades los horarios los eventos de asistencia o los test de
autoevaluacioacuten En el nuevo disentildeo se podraacuten asignar las tareascorrespondientes a cada diacutea Haciendo clic en un diacutea se podraacuten ver con
detalle el contenido de las clases de ese diacutea referencias a archivos (dela zona de documentos) de la clase correspondiente de ese diacutea fechas
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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liacutemites de entrega de trabajos cancelacioacuten de clases fechas deconferencias etc Se incluiraacute un apartado para contenido previsto de
cada clase y otro para contenido impartido realmente de modo que
el estudiante tenga claro de antemano queacute se preveacute dar en cada clase
el estudiante sepa queacute se ha dado en cada clase
el profesor planifique sus clases
el profesor compruebe coacutemo se ajusta la realidad a la planificacioacuten
Seguimiento del tiempo y partes de actividad de los estudiantes Un
aspecto a desarrollar relacionado con el anterior es el seguimiento deltiempo dedicado por los estudiantes a cada parte de la asignatura En
general los estudiantes dedican menos tiempo a la asignatura que el quese recomienda en la guiacutea docente concentrando las horas de estudio al
final del curso justo antes del examen [61] La herramienta estimaraacute eltiempo real dedicado por los estudiantes y lo compararaacute con el que
estaba especificado en la planificacioacuten
Esta nueva funcionalidad que estimaraacute el tiempo empleado por los
estudiantes en la plataforma podraacute complementarse con partes deactividad [35] donde el propio estudiante podraacute indicar el tiempo que va
dedicando a estudio de teoriacutea resolucioacuten de problemas trabajos ypraacutecticas fuera de la plataforma Aparte de las columnas relacionadas
con las asignaturas tambieacuten pueden antildeadirse otras para actividadescomo dormir deporte relaciones sociales tvjuegos etc Un parte de
actividad consta de cuatro paraacutemetros quieacuten queacute cuaacutendo cuaacutento Elestudiante solo rellenaraacute el cuaacutento puesto que los otros paraacutemetros son
conocidos La aplicacioacuten posterior de mineriacutea de datos podraacute realizarrecomendaciones a los estudiantes sobre la gestioacuten de su tiempo El
objetivo es que el estudiante aprenda a desarrollar las competencias degestioacuten del tiempo y autoplanificacioacuten
Wiki Creacioacuten de un wiki integrado en la plataforma para redactarcontenidos de la asignatura o para realizar trabajos acadeacutemicos en
pequentildeos grupos de forma colaborativa
Horarios y calendario mejorados Incorporacioacuten de mejoras en los
horarios y el calendario integraacutendolos con las funcionalidades de disentildeoinstructivo actividades encuestas convocatorias agenda y en general
con cualquier funcionalidad que implique eventos en el tiempo
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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Exaacutemenes mejorados Mejora del sistema de exaacutemenes de tipo testantildeadiendo ciertas caracteriacutesticas sugeridas por los profesores que maacutes lo
usan Entre ellas se antildeadiriacutea a las preguntas una puntuacioacuten parcial porcurso acadeacutemico adicional a la puntuacioacuten global o histoacuterica
Subida de trabajos desde el moacutevil Nueva opcioacuten de escaneo (usando lacaacutemara integrada) y subida a la plataforma de trabajos escritos a mano
desde las apps moacuteviles Esta opcioacuten permitiriacutea por ejemplo subirproblemas realizados en el aula justo al terminar de resolverlos
Calificaciones integradas en la plataforma Mejora de la funcionalidadde campos personalizados de fichas hasta convertirla en una herramienta
de calificaciones similar a la hoja de caacutelculo externa que muchosprofesores usan para guardar y sumar todas las notas Esta herramienta
deberiacutea integrarse con todas las opciones que pueden generarcalificaciones exaacutemenes de test entrega de actividades y trabajos
entrega de archivos de proyectos control de asistencia etc
Funcionalidades de comunicacioacuten mejoradas
Mejora de los foros incorporando nuevas caracteriacutesticas sugeridaspor profesores y estudiantes
Sustitucioacuten del moacutedulo de chat actual [12] que ya no es admitidopor las uacuteltimas versiones de los navegadores por un nuevo moacutedulo
ya en desarrollo basado en HTML5 en lugar de Java que tendriacuteaun aspecto y funcionamiento parecido a los de aplicaciones de
mensajeriacutea como WhatsApp o Telegram
Mejora del sistema de mensajeriacutea incorporando un selector de
respuesta requerida para poder usar el porcentaje de mensajesrespondidos en la generacioacuten de informes
Se podriacutean antildeadir algunas otras funcionalidades si se concluye que resultannecesarias para la consecucioacuten de los objetivos 2 3 y 4
Objetivo 2 Integracioacuten de gamificacioacuten basada en elementos tiacutepicos de juegosmdashpuntos insignias marcadores karma barras de progreso nivelesmdash en
todas las funcionalidades de la plataforma web y las aplicaciones moacutevilesdonde tenga sentido hacerlo tanto para estudiantes como para profesores y
otros usuarios Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
ARS integrado Creacioacuten de un sistema de juegos interactivos en el aula
integrado en la plataforma del tipo sistema de respuesta de audiencia o
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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ARS (por las iniciales de audience response system) [46] que aprovecheel banco de preguntas de tipo test existente Estos sistemas suelen
emplear mandos a distancia adquiridos por el centro educativo (porejemplo EduClick [34] o QOMO Qclick [58]) o directamente los
teleacutefonos moacuteviles de los estudiantes con apps como Kahoot [45] pararesponder preguntas de tipo test lanzadas por el profesor en la pantalla
Puntuaciones e insignias en funcionalidades globales y de la asignaturaSe trata de antildeadir un sistema de puntuacioacuten para el usuario tanto en las
funcionalidades globales mdashindependientes de la asignaturamdash como enlas funcionalidades propias de la asignatura seleccionada
Funcionalidades globales se obtendraacuten puntos cuando se realicenciertas tareas en las funcionalidades existentes (por ejemplo
rellenar los datos personales escribir en la red social o en forosglobales) y en las nuevas funcionalidades (por ejemplo rellenar
partes de actividad) Los administradores de la plataforma podraacutenconfigurar doacutende se obtienen puntos y bajo queacute criterios
Funcionalidades de la asignatura se obtendraacuten puntos cuando serealicen ciertas tareas en las funcionalidades existentes (por
ejemplo descargar archivos subir archivos realizar exaacutemenes deautoevaluacioacuten responder encuestas escribir en el foro) y en las
nuevas funcionalidades (por ejemplo editar en el wiki rellenarpartes de actividad participar en juegos de mando a distancia) Este
sistema otorgaraacute insignias definidas por el profesor cuando sealcancen diferentes objetivos Los profesores podraacuten configurar no
solo doacutende se obtienen puntos en la asignatura sino con cuaacutentospuntos en cada caso y con queacute criterios se obtienen las insignias
Sistema de karma Implementacioacuten de un sistema de karma similar aldel agregador de noticias Meneacuteame [50] para los usuarios la liacutenea de
tiempo de la red social los foros y las zonas de archivos El caacutelculo delkarma requiere que los usuarios puedan valorar positiva o
negativamente los comentarios en la liacutenea de tiempo y los foros y losarchivos en las zonas de archivos
Barras de progreso Se antildeadiraacuten barras de progreso en el perfil delusuario y en la asignatura
Barra de progreso del perfil de usuario similar a la que existe enredes sociales como LinkedIn [63] ya que en OpenSWAD hemos
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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detectado que un gran porcentaje de usuarios se registra pero nocompleta su perfil
Barras de progreso en la asignatura Se trata de implantar una barrade progreso global para el usuario en la asignatura y barras de
progreso individuales para el usuario en elementos como temasactividades semanas etc que puedan descomponerse en subtareas
Objetivo 3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten en interiores basada en mapeo WiFipara la aplicacioacuten moacutevil mdashy estudio de viabilidad de geolocalizacioacuten de
HTML5 para la versioacuten webmdash para mejorar la localizacioacuten en tiempo realde usuarios dentro de las dependencias institucionales y el control de
asistencia Ademaacutes se estudiaraacuten otras posibles aplicaciones Este objetivo lodividimos en las siguientes tareas
Prototipo para la app moacutevil y para el navegador Se desarrollaraacute unprototipo de geolocalizacioacuten en interiores para las apps moacuteviles
Seriacutea inuacutetil saber queacute sentildeales vemos si no sabemos doacutende estaacuten Porello es necesario crear una base de datos con puntos de acceso y
ubicaciones En el prototipo se mapearaacuten algunos edificios de laUGR toda la ETSIIT y algunas dependencias de otros edificios
institucionales (CITIC Facultad de Ciencias etc)
Con la red WiFi previamente mapeada geograacuteficamente se
estudiaraacute si es posible ubicar nuestra posicioacuten con un nivelrazonable de precisioacuten Para llevar a cabo la geolocalizacioacuten en
interiores con mapeo WiFi se estudiaraacuten aplicaciones de softwarelibre como FIND [37]
Tambieacuten se estudiaraacute la posibilidad de ubicar a los usuarios que usen elnavegador en lugar de la app
Se estudiaraacute la viabilidad del uso de la geolocalizacioacutenproporcionada por la API de geolocalizacioacuten de HTML5 para la
versioacuten web
Incorporacioacuten de funciones a la API de SWAD (en el servidor) para
almacenamiento de puntos de acceso y ubicacioacuten en tiempo real
Integracioacuten del prototipo en las apps SWADroid e iSWAD y pruebas
para generacioacuten de la base de datos ubicacioacuten de profesores yestudiantes y control de asistencia
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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Integracioacuten de la creacioacuten de la base de datos Cualquier usuariopodraacute antildeadir un nuevo punto de acceso que quedaraacute en la base de
datos en el estado ldquopendienterdquo para su revisioacuten por losadministradores
Integracioacuten de la ubicacioacuten de usuarios (profesores compantildeeros declase usuarios seguidos en la red social) dentro de las dependencias
institucionales El rastreo de nuestra posicioacuten se realizaraacutevoluntariamente y solo mientras nos encontremos en dichas
dependencias por lo que seraacute necesaria una confirmacioacuten por partede administradores de que los puntos registrados pertenecen
realmente a la institucioacuten
Mejora del control de asistencia a clase actualmente disponible en
el nuacutecleo de SWAD antildeadiendo la posibilidad de uso de una palabraclave en combinacioacuten con geolocalizacioacuten
Incorporacioacuten de gamificacioacuten en la creacioacuten de la base de datos depuntos de acceso (creando incentivos para poblar la base de datos maacutes
raacutepidamente en cualquier institucioacuten) y en la ubicacioacuten (marcadores ylogros similares a los de aplicaciones como FourSquare [38])
Posibles mejoras Se estudiaraacute la incorporacioacuten de diversas mejoras alas funcionalidades de ubicacioacuten entre las que podemos destacar
Ubicacioacuten de usuarios seguidos en la red social (amigos) que seencuentren proacuteximos de acuerdo con la configuracioacuten de distancia
establecida por el usuario
Visualizacioacuten de las ubicaciones en planos y mapas
Uso de coacutedigos QR para hacer check-in al entrar en una ubicacioacuten(por ejemplo puerta de las aulas)
Uso de realidad aumentada antildeadir informacioacuten en la base de datossobre el lugar en el que nos encontramos
Almacenamiento de un registro histoacuterico de la ubicacioacuten deestudiantes para realizar informes (partes de actividad) y
recomendaciones usando mineriacutea de datos
Objetivo 4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM) de
cara a mejorar la evaluacioacuten del estudiante en la plataforma identificar
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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consejos de estudio para los estudiantes y ofrecer alertas a estudiantes yprofesores Este objetivo lo dividimos en las siguientes tareas
Estudio de EDM Estudiar el estado del arte del aacuterea de EDM [60] enmayor profundidad en cuanto a congresos revistas artiacuteculos y liacuteneas de
investigacioacuten
Estudio de los algoritmos y las herramientas software de mineriacutea de
datos tanto geneacutericas como especiacuteficas para EDM con vistas a realizarexperimentos y finalmente seleccionar los algoritmos a implementar en
el resto de tareas
Experimentos fuera de la plataforma Usar los paquetes de software
seleccionados para realizar experimentos en las siguientes aacutereas
Prediccioacuten del rendimiento del estudiante Estimar el valor
desconocido del rendimiento puntuacioacuten o calificacioacuten delestudiante a partir de su trayectoria en la plataforma
Recomendaciones para los estudiantes con respecto a los temas arevisar actividades a realizar bibliografiacutea o enlaces a consultar etc
Retroalimentacioacuten para los profesores que les ayude en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes y
les permita tomar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Alertas para estudiantes y profesores Monitorizar el progreso de
aprendizaje de los estudiantes para detectar en tiempo realconductas indeseables como baja motivacioacuten distracciones mal
uso trampas abandono etc A modo de ejemplo
bull Alertas cuando haya preguntas de test que no son contestadas o
cuya puntuacioacuten es muy baja
bull Alertas cuando haya documentos que no son descargados
bull Alertas cuando haya mensajes sin leer o responder a partir decierto tiempo desde su recepcioacuten
Integracioacuten de EDM en la plataforma Seleccionar e integrar en laplataforma los algoritmos que ofrezcan resultados uacutetiles (usando
bibliotecas libres o codificando los algoritmos) de manera que losusuarios puedan acceder a la informacioacuten uacutetil sin ninguacuten conocimiento
de las teacutecnicas de mineriacutea de datos Se priorizaraacute ofrecer unainformacioacuten visual sencilla frente a datos complejos de interpretar
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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Objetivo 5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos que supone laincorporacioacuten de todas las funcionalidades meacutetodos y teacutecnicas desarrolladas
Este objetivo se centra en investigar si la integracioacuten de la gamificacioacuten lageolocalizacioacuten y la mineriacutea de datos en la plataforma y en la dinaacutemica de
las actividades formativas motiva a los estudiantes a participar maacutes en laclase (aula y plataforma) y esto se traduce en mejores resultados acadeacutemicos
y mayor satisfaccioacuten Tambieacuten nos interesa analizar el uso que daraacute elprofesorado a las nuevas herramientas y su grado de satisfaccioacuten con ellas
Los experimentos se ejecutaraacuten simultaacuteneamente en varias asignaturaspiloto con diferentes grupos de usuarios Las diferentes caracteriacutesticas de las
asignaturas se tendraacuten en cuenta en el anaacutelisis de los resultados Losresultados recopilados seraacuten el impacto percibido por los usuarios asiacute como
las mediciones de rendimiento acadeacutemico y uso de la plataforma comparadasantes y despueacutes de la aplicacioacuten de los cambios Los resultados seraacuten
analizados agrupados y contrastados para llegar a conclusiones uacutetiles
Para ello llevaremos a cabo las siguientes tareas
Entrevistas con los usuarios participantes previas a la aplicacioacuten de loscambios con el fin de determinar sus caracteriacutesticas personales opinioacuten
sobre la asignatura y sobre la plataforma preferencias de juego etc
Adquisicioacuten de datos de referencia histoacutericos sobre el rendimiento
acadeacutemico de los estudiantes y sobre el uso de la plataforma antes deaplicar los meacutetodos de gamificacioacuten geolocalizacioacuten y mineriacutea de datos
Medicioacuten de los siguientes indicadores una vez aplicadas las novedades
Rendimiento acadeacutemico de los estudiantes medido mediante la
calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de la
plataforma por parte de profesores y estudiantes medido medianteanaacutelisis de los registros de la base de datos
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo como docentes mdashcon especial eacutenfasis en la
mejora del proceso de evaluacioacuten de los estudiantesmdash medidotambieacuten mediante encuestas
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
Referencias
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Difusioacuten de resultados parciales y finales de todo el proceso de I+D+i
5 Conclusiones y resultados esperados
Durante 19 antildeos hemos desarrollado la plataforma educativa SWAD en la UGR congran eacutexito en esta institucioacuten Para profesores y administradores los logrosalcanzados han sido realizar a traveacutes de Internet algunas de las tareas de gestioacutenrelacionadas con una asignatura y sus estudiantes y una mejor tutoriacutea y comunicacioacutenen general Para los estudiantes los logros han sido un mejor acceso a los documentosy la informacioacuten de las asignaturas la posibilidad de una autoevaluacioacuten en liacutenea laentrega de trabajos remota y la mejora de la comunicacioacuten tanto alumno-alumnocomo alumno-profesor
Casi desde su comienzo la instalacioacuten de SWAD en la UGR se ofrecioacute de formagratuita a toda la comunidad universitaria para apoyar la ensentildeanza presencial y fuemuy bien recibida por estudiantes y profesores Su eacutexito se demuestra en elcrecimiento constante hasta 2015 La plataforma actualmente alberga maacutes de 138 000usuarios y a lo largo de los antildeos ha sido utilizada por aproximadamente 180 000usuarios
Desde 2015 su uso en la UGR ha disminuido debido a la existencia de una nuevaplataforma oficial que cuenta con el respaldo institucional pero esto no significa queel desarrollo de SWAD haya llegado a su fin Nuestra intencioacuten en los uacuteltimos antildeosha sido expandir su utilizacioacuten en otros paiacuteses y por supuesto seguir mejorando yampliando su funcionalidad Con este objetivo de internacionalizacioacuten en mente a lolargo de antildeos de desarrollo el coacutedigo se independizoacute de la UGR y se tradujo a 9idiomas En 2010 liberamos todo el coacutedigo bajo licencias de software libre En 2012creamos el portal OpenSWADorg como una instalacioacuten de SWAD abierta a todo elmundo de forma gratuita Si bien OpenSWAD estuvo disponible desde ese antildeo 2012no fue hasta 2015 cuando la plataforma comenzoacute a llegar a usuarios e instituciones demuchos paiacuteses gracias a nuestra inversioacuten en publicidad En 2016 creamos laOpenSWAD Association [28] para continuar la expansioacuten de la plataforma por todoel mundo Dado que no contamos con socios inversores y la plataforma se ofrece demanera totalmente gratuita el esfuerzo econoacutemico inicial de la inversioacuten publicitariaha sido importante pero es nuestra intencioacuten continuar invirtiendo esfuerzos enmejorar la funcionalidad del software y la expansioacuten de OpenSWAD
Durante el desarrollo de la plataforma nos hemos centrado en la facilidad deaprendizaje y uso (usabilidad) el ahorro de tiempo y la mejora de la calidad en lastareas relacionadas con la ensentildeanza SWAD tiene la ventaja adicional de ser raacutepido yeficiente consumiendo muy pocos recursos informaacuteticos por lo que es adecuado para
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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18 A Cantildeas ldquoSWAD Installing SWADrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorginstall
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instalaciones de bajo coste En comparacioacuten con herramientas similares suimplementacioacuten en C MySQL no requiere una gran infraestructura de hardware ysoftware ni siquiera en grandes instituciones siendo suficiente un uacutenico servidor
Nuestro enfoque futuro es mejorar el software SWAD para continuar ofrecieacutendoloa la UGR desde el Departamento de Arquitectura y Tecnologiacutea de Computadores y almundo entero desde el portal OpenSWADorg Los resultados que esperamos a medioplazo se agrupan en torno a los 5 objetivos perseguidos
1 Mejora y ampliacioacuten de la plataforma
Se obtendraacute un LMS mejorado que permitiraacute la elaboracioacuten yseguimiento de cursos virtuales con novedosas herramientas quepermitiraacuten mejorar los procesos de docencia-aprendizaje Incluiraacuteherramientas para el disentildeo instructivo y colaborativo de contenidos
Se podraacute estimar el tiempo real dedicado por los estudiantes a cada partede la asignatura y compararlo con el especificado en la planificacioacuten
Los partes de actividad permitiraacuten ofrecer recomendaciones a losestudiantes para mejorar sus competencias de gestioacuten del tiempo yautoplanificacioacuten
Las mejoras en los test permitiraacuten a los profesores abandonar losexaacutemenes en papel durante la evaluacioacuten continua Estudiantes yprofesores dispondraacuten automaacuteticamente de las calificaciones tras elexamen Para los profesores supondraacute un gran ahorro en el tiempodedicado a la correccioacuten de exaacutemenes A los estudiantes les evitaraacute lademora habitual en la comunicacioacuten de los resultados
La subida de trabajos desde el moacutevil permitiraacute a los estudiantes realizarejercicios en el papel y subirlos inmediatamente a la plataformaescaneaacutendolos Las ventajas son evidentes el estudiante se queda con eloriginal y el profesor no tiene que recoger transportar y almacenar esostrabajos que quedan sistemaacuteticamente guardados en la plataformadonde pueden calificarse
El sistema de calificaciones integrado permitiraacute a los profesoresdisminuir el esfuerzo de evaluacioacuten de los estudiantes que suponeconfeccionar una hoja de caacutelculo para guardar y sumar todas laspuntuaciones de evaluacioacuten continua Este sistema ayudaraacute a queestudiantes y profesores puedan disponer durante el desarrollo de laasignatura de los pormenores de evaluacioacuten actualizados
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
Referencias
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Se mejoraraacute la comunicacioacuten entre usuarios en foros chat y mensajesConcretamente el sistema de chat habiacutea quedado inservible dada laprohibicioacuten de las uacuteltimas versiones de los navegadores de ejecutaraplicaciones Java El nuevo sistema de chat usaraacute una tecnologiacutea actualy tendraacute un aspecto similar al de las aplicaciones de mensajeriacutea moacutevilmaacutes extendidas Las mejoras permitiraacuten la aplicacioacuten de gamificacioacuten ymineriacutea de datos en la comunicacioacuten
En el desarrollo de las nuevas funcionalidades se haraacute eacutenfasis enmantener un servicio fiable con un nuacutemero de errores miacutenimo Hay quetener en cuenta que la plataforma se utiliza en muchos paiacuteses y lacompetencia es enorme es muy costoso ganar nuevos usuarios y unservicio con fallos hariacutea que los usuarios abandonaran la plataforma
2 Integracioacuten de gamificacioacuten
Se espera que la aplicacioacuten frecuente del sistema de juegos interactivosen el aula (ARS) suponga una mejora en la asistencia la atencioacuten laparticipacioacuten y el compromiso en clase y fomente la discusioacuten en elaula de los conceptos erroacuteneos para mejorar el conocimiento con elresultado de una retroalimentacioacuten inmediata y una mejora delrendimiento acadeacutemico Ademaacutes los resultados podraacuten usarse comoparte de la calificacioacuten de la asignatura
Se espera que el sistema de puntos insignias y karma suponga unamejora en la motivacioacuten y participacioacuten de los estudiantes que sepondraacute en evidencia directamente en el uso de la plataforma eindirectamente en el rendimiento acadeacutemico
La barra de progreso del perfil del usuario supondraacute unaretroalimentacioacuten para los nuevos usuarios que creemos que disminuiraacutela tasa de abandono prematuro de la plataforma sobre todo enOpenSWAD
Las barras de progreso en la asignatura permitiraacuten a los estudiantesconocer en todo momento el porcentaje completado en cuanto a archivosdescargados actividades entregadas y cualquier otra funcionalidad quepueda dividirse temporalmente en subtareas
3 Integracioacuten de geolocalizacioacuten
La geolocalizacioacuten en interiores permitiraacute ubicar usuarios en tiempo realdentro de los centros educativos Por ejemplo un estudiante podriacutea sabersi en ese momento un profesor se encuentra en su despacho o en un aula
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El control de asistencia basado en escribir una palabra clave permitiraacutepasar lista auacuten maacutes raacutepido que el actual control de asistencia con coacutedigosQR La geolocalizacioacuten minimizaraacute los fraudes en este sistema
La gamificacioacuten en la edicioacuten de puntos WiFi permitiraacute construir la basede datos colaborativamente con un menor esfuerzo de administracioacuten
La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
Las posibles mejoras en el sistema de geolocalizacioacuten permitiraacutenponernos en contacto con otros usuarios de la red social si estaacuten cerca denosotros mejorar la ubicacioacuten de usuarios mediante planos y mapassaber en queacute ubicacioacuten nos encontramos o antildeadir automaacuteticamentenuestra ubicacioacuten a los partes de actividad
4 Integracioacuten de teacutecnicas de mineriacutea de datos educativa (EDM)
El estudio en profundidad del estado del arte de los algoritmos y lasherramientas de EDM aplicados a nuestro contexto (LMS gamificacioacutengeolocalizacioacuten) supondraacuten una actualizacioacuten de conocimientos paranuestro equipo Los experimentos fuera de la plataforma permitiraacutenseleccionar los algoritmos a integrar finalmente
La integracioacuten de las teacutecnicas de mineriacutea estudiadas permitiraacute
Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
Hacer recomendaciones a los estudiantes con respecto a los temas osecciones a revisar actividades o problemas a realizar bibliografiacuteao enlaces a consultar etc
Proporcionar retroalimentacioacuten a los profesores en la toma dedecisiones sobre coacutemo mejorar el aprendizaje de los estudiantes ypermitirles adoptar medidas preventivas o correctivas apropiadas
Monitorizar el progreso del aprendizaje de los estudiantes y mostraralertas para detectar en tiempo real conductas indeseables comobaja motivacioacuten distracciones mal uso trampas abandono etc
5 Anaacutelisis y difusioacuten de los cambios educativos
Se estudiaraacute si la incorporacioacuten de las funcionalidades meacutetodos yteacutecnicas desarrolladas motiva a los estudiantes a participar maacutes en elaula y en la plataforma y si se traduce en unos mejores resultadosacadeacutemicos y una mayor satisfaccioacuten Tambieacuten se analizaraacute el uso y
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
Referencias
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3 R Aacutelvarez ldquoiSWAD Ampliacioacuten del cliente iOS para la plataforma de docenciaSWADrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2016
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17 A Cantildeas ldquoSWAD Download source coderdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgdownload
18 A Cantildeas ldquoSWAD Installing SWADrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorginstall
19 A Cantildeas ldquoSWAD Plugins web service and API documentationrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgapi
20 A Cantildeas ldquoSWAD Roadmaprdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgroadmap
21 A Cantildeas ldquoSWAD Server at UGRrdquo SWAD-UGR 1999-2018 httpsswadugresserver
22 A Cantildeas ldquoSWAD Source coderdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgsource
23 A Cantildeas ldquoSWAD Translationrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorg translation
24 A Cantildeas ldquoOpen Hub project swad-corerdquo OpenHub 2013-2018 httpswwwopenhubnetpswad-core
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28 A Cantildeas J M Boyero E M Ortigosa M Anguita F J Fernaacutendez ldquoOpenSWAD Associationrdquo 2016-2017 httpsopenswadorgassociation
29 A Cantildeas D J Calandria J M Boyero E M Ortigosa F J Fernaacutendez F A Ocantildea ldquo18years of development and use of the SWAD educational platformrdquo In L Goacutemez Chova A Loacutepez Martiacutenez I Candel Torres ICERI2017 Proceedings IATED Academy pp 5070ndash5080 10th annual International Conference of Education Research and Innovation (ICERI2017) Sevilla (Spain) November 16-18 2017
30 A Cantildeas E M Ortigosa J M Boyero F J Fernaacutendez M Anguita ldquoOpenSWAD a free social learning platform to support face-to-face and blended learning around the worldrdquo In L Goacutemez Chova A Loacutepez Martiacutenez I Candel Torres ICERI2017 Proceedings IATED Academy pp 4917ndash4926 10th annual International Conference of Education Research and Innovation (ICERI2017) Sevilla (Spain) November 16-18 2017
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62 SWAD-UGR platform to support teaching (UGR) 1999-2018 httpsswadugres y httpsswades
63 A Valdivia ldquoLevel Up - El papel de la Ludificacioacuten en la construccioacuten de tu perfil profesionalrdquo LinkedIn 19 de enero de 2016 httpseslinkedincompulselevel-up-el-papel-de-la-ludificaciC3B3n-en-tu-perfil-alfonso
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La gamificacioacuten en la ubicacioacuten (check-in) aumentaraacute el uso de las appsde SWAD y la asistencia a clase
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Predecir el rendimiento del estudiante (conocimiento puntuacioacuten ocalificacioacuten) a partir de su trayectoria en la plataforma
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Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
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Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
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18 A Cantildeas ldquoSWAD Installing SWADrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorginstall
19 A Cantildeas ldquoSWAD Plugins web service and API documentationrdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgapi
20 A Cantildeas ldquoSWAD Roadmaprdquo OpenSWAD 1999-2018 httpsopenswadorgroadmap
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grado de satisfaccioacuten de las nuevas herramientas por parte delprofesorado Los resultados recopilados seraacuten el impacto percibido porlos usuarios asiacute como las mediciones de rendimiento acadeacutemico y usode la plataforma comparadas antes y despueacutes de la aplicacioacuten de loscambios Concretamente se mediraacuten los siguientes indicadores
Rendimiento acadeacutemico medido mediante la calificacioacuten final
Grado de uso y participacioacuten en las funcionalidades de laplataforma medido mediante anaacutelisis de los registros de uso
Motivacioacuten y satisfaccioacuten de los estudiantes respecto a su procesode formacioacuten evaluacioacuten y tutoriacutea medido mediante encuestas
Satisfaccioacuten de los profesores respecto al uso de estas herramientascomo apoyo a su trabajo con especial eacutenfasis en la mejora delproceso de evaluacioacuten medido tambieacuten mediante encuestas
Los resultados seraacuten analizados agrupados y contrastados para llegar aconclusiones uacutetiles Los resultados de todo el proceso de I+D+i sepublicaraacuten en congresos y revistas sobre educacioacuten gamificacioacutengeolocalizacioacuten y EDM Las mejoras y resultados se haraacuten puacuteblicosademaacutes en las paacuteginas web y redes sociales de la plataforma
Referencias
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Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
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40 J A Guerrero ldquoAmpliacioacuten de SWADroidrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2014
41 H Ingwersen ldquo19 Free and Open Source LMSs for Corporate Trainingrdquo Capterra Training Technology Blog September 27th 2017 httpsblogcapterracomtop-8-freeopen-source-lmss
42 A Lara ldquoAmpliacioacuten y puesta en servicio de iSWAD aplicacioacuten cliente de la plataforma OpenSWADorg para dispositivos moacuteviles iOSrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2018
43 A Lara ldquoiSWADrdquo App Store 2018 httpsitunesapplecomesappiswadid1433797801
44 A Lara ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2018 httpsgithubcommitomonoiSWAD
45 Kahoot ldquoWhat is Kahootrdquo 2018 httpskahootcomwhat-is-kahoot
46 R H Kay A LeSage ldquoExamining the benefits and challenges of using audience responsesystems A review of the literaturerdquo Computers amp Education 53 (2009) 819ndash827
47 R Martiacuten ldquoAmpliacioacuten y mejora de la aplicacioacuten SWADroidrdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2016
48 D Medina ldquoSWADE Editor WYSIWYG para la plataforma docente SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2013
49 J P Medved ldquoLMS Industry User Research Reportrdquo Capterra April 8 2015 httpswwwcapterracomlearning-management-system-softwareuser-research
50 Meneacuteame ldquoAlgoritmo de caacutelculo del karma en Meneacuteamerdquo 2018 httpmeneamewikispacescomKarma
51 J Mesa ldquoOptimizacioacuten de un sistema automaacutetico de deteccioacuten de caras en fotografiacuteas de tipo carneacuterdquo Trabajo Fin de Grado Graduado en Ing Informaacutetica UGR sep 2018
52 D Montesinos ldquoCliente iOS para la plataforma de docencia SWADrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2012
53 D Montesinos ldquoiSWAD iOS client for the e-learning platform SWADrdquo GitHub 2011ndash2012 httpsgithubcomdiegortiSWAD
54 OpenCV ldquoOpenCV (Open Source Computer Vision Library) ldquo 2018
httpsopencvorg
55 OpenSWAD social learning platform 2012-2018 httpsopenswadorg
56 L Ortiz ldquoGestioacuten automaacutetica de paacuteginas personales de profesores en un entorno web de gestioacuten docenterdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR sep 2011
Ensentildeanza y Aprendizaje de Ingenieriacutea de Computadores Nuacutemero 8 2018
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57 M Ortner ldquoTop LMS Software Solutions Infographicrdquo Capterra Training Technology Blog November 29th 2017 httpsblogcapterracomtop-lms-software-solutions-infographic httpswwwcapterracomlearning-management-system-softwareinfographic
58 QOMO ldquoAudience Response System QOMOrsquos Qclickrdquo 2017 httpwwwqomosolutionscomproductsaudience-responseqrf300
59 H Rodriacuteguez ldquoAplicacioacuten cliente de la plataforma SWAD para dispositivos Androidrdquo Proyecto Fin de Carrera Ing Informaacutetica UGR dic 2012
60 C Romero S Ventura ldquoData mining in educationrdquo WIREs Data Mining Knowl Discov 2013 3 12ndash27
61 F Saacutenchez J Garciacutea M Diacuteaz M Riesco J R Peacuterez A A Juan ldquoEstrategia de disentildeo yaspectos a considerar en los planes de EEEStudios de Grado en Ingenieriacutea Informaacuteticardquo ReVisioacuten Vol 1 No 1 2008 httpaenuinetojsindexphpjournal=revisionamppage=articleampop=viewArticleamppath[]=5amppath[]=17
62 SWAD-UGR platform to support teaching (UGR) 1999-2018 httpsswadugres y httpsswades
63 A Valdivia ldquoLevel Up - El papel de la Ludificacioacuten en la construccioacuten de tu perfil profesionalrdquo LinkedIn 19 de enero de 2016 httpseslinkedincompulselevel-up-el-papel-de-la-ludificaciC3B3n-en-tu-perfil-alfonso
64 P Viola M Jones ldquoRapid object detection using a boosted cascade of simple featuresrdquo Proceedings of the 2001 IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition CVPR vol 1 pp 511-518 2001
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