La Herramienta: el GISWEB de la Universidad de Melbourne

Lo primero que se necesitaba para poner en marcha la investigación era disponer de la tecnología apropiada, es decir, de unos materiales multimedia sobre Sistemas de Información Geográfica (con las características que ya hemos comentado deben tener estas herramientas) cuya función fuese la enseñanza y el aprendizaje de los mismos.

Para ello había dos opciones: crear estos materiales o utilizar unos que ya existiesen. La primera tenía la ventaja de que se adatarían perfectamente a las necesidades del trabajo, pero los inconvenientes de que supondría una importante inversión de tiempo (lo que retrasaría notablemente todo el proceso) y que se correría el (ya comentado) riesgo de que una vez hecho el esfuerzo para contar con una herramienta de estas características, directamente pasarían a utilizarse en sustitución de los métodos tradicionales, sin que se hubiesen puesto en práctica al mismo tiempo para poder compararlos.
Por tanto se optó por la segunda opción, con el consiguiente ahorro de tiempo, pero con la dificultad de encontrar la herramienta adecuada (que se adaptase en la medida de lo posible a los objetivos propuestos) y de disponer del permiso para utilizarla.

Entonces fue cuando cayó en nuestras manos, gracias al Doctor Francisco Escobar, unos materiales del Department of Geomatics de la Universidad de Melbourne (Australia), el 'GISWEB selflearning tool' (herramienta WEB para el autoaprendizaje SIG), cuyas características se adaptaban en gran medida a las requeridas para este Trabajo.
El portal se encuentra en la siguiente dirección www.sli.unimel.edu.au/gisweb y sus propios creadores (Escobar, Zerger y Bishop, 2001) definen GISWEB de la siguiente manera:
- Estructura: en primer lugar consideran clave la elección de los contenidos, centrándose en temas que hagan particular énfasis en los algoritmos espaciales y en las 3 siguientes razones: elegir los temas más comunes en el aprendizaje de SIG, que incluyan conceptos espaciales difíciles de entender habitualmente por los estudiantes y que le den al temario la mayor longevidad posible. Así mismo se trata de contenido generales, que no dependen del software SIG que se utilice. Otra característica básica del producto es que, al contrario que los libros de texto, no presenta una estructura lineal, sino que se habla en términos de módulos y de herramientas que no tienen un orden particular predefinido, los cuales pueden ser abordados y combinados por el alumno en su aprendizaje como desee, gracias a la propiedad multimedia conocida como hipervínculo.
Los temas o módulos que componen GISWEB con los siguientes: Introducción a los Sistemas de Información Geográfica, Procesos de Superposición Vectorial, Análisis Raster, Análisis del Terreno, Entrada de Datos Espaciales, Operaciones de Vecindad, Buffers y Algoritmos de Generalización Lineal.
Además la página web incluye una bibliografía, un glosario de términos SIG, un mapa para facilitar la navegación y un formulario a rellenar por los usuarios. Todos los módulos siguen una estructura similar, incluyendo teoría, algoritmos, ejemplos interactivos y test.
- Contenido teórico (se puede descargar como un archivo Word): concebido como una guía estructurada para complementar el material presente en cada sección de los módulos. No tratan de ser tan extensos como los de un libro de texto, sino que son una base sobre los que insertar el contenido de los módulos, y que el alumno de debe encargar de completar.
- Animaciones: películas en formato Shockwave incorporadas para visualizar, paso a paso y en tiempo real, las operaciones las operaciones realizadas por cada algoritmo descrito en los módulos.
- Interactividad: se han incorporado varios niveles de interactividad en todos los módulos, con el objetivo de que el usuario tenga control sobre los algoritmos. Por ejemplo, al usuario se le ofrecerá una serie de opciones para solucionar un problema, y dependiendo de su elección un dispositivo interactivo mostrará, en tiempo real, el resultado obtenido.
- Test de conocimientos: al finalizar cada módulo los estudiantes pueden realizar un test on-line para evaluar su comprensión de cada tema. En el momento sabrán el resultado que han obtenido y recibirán una explicación justificada de cada respuesta.

Amablemente el Doctor Escobar y su Departamento nos cedieron los materiales y pudimos empezar a trabajar con ellos. Lo primero que había que hacer era comprobar cuales de los temas que aparecían en el GISWEB se podían adaptar a los temarios habitualmente utilizados por el Departamento de Geografía de la Universidad de Alcalá de Henares, para posteriormente traducirlos, ya que (lógicamente) la herramienta estaba en inglés.

Para poder ver la página principal (en inglés) y los tres temas íntegros ya traducidos (Raster Analysis, Neighbourhood Operations y Vector Overla Processes) del GISWEB de la Universidad de Melbourne sólo hay que pulsar el botón que aparece a continuación.

La elección de los grupos de trabajo

Una vez que se disponía de la herramienta y se trabajaba para adaptarla, el siguiente paso era encontrar los grupos de trabajo con los que llevar a cabo la Evaluación. Se trataba de encontrar varios grupos (ya que así la muestra sería más fiable que si se hiciese únicamente con uno) en los que el Departamento de Geografía estuviese impartiendo clase de SIG en esos momentos, y que además se encontrasen en un punto de su programa donde poder adaptar algunos de los temas del GISWEB de la Universidad de Melbourne.
Finalmente se eligieron tres grupos y otros tres temas. Los grupos, en los que se impartía una asignatura de SIG, fueron los siguientes:
- 2º curso de la Licenciatura en Ciencias Ambientales: un grupo de primer ciclo, con alumno jóvenes que no tenían ningún conocimiento previo de SIG antes de esta asignatura.
- 1º curso de Doctorado en Cartografía, SIG y Teledetección: un grupo de postgrado, donde los estudiantes son mucho más maduros y la mayoría proceden de carreras afines a la temática del Doctorado, por lo que ya tenían conocimientos previos sobre SIG (algunos incluso muy altos).
- 4º y 5º curso de Ingeniería en Geodesia y Cartografía: un grupo de segundo ciclo, con edades intermedias entre los dos grupos anteriores y también conocimientos previos sobre SIG.
Con la elección de estos tres grupos, de distinta composición, se espera disponer de una muestra variada y poder comprobar en la Evaluación si existen diferencias entre los resultados obtenidos por unos y otros.

Por su parte, los temas elegidos para poner en práctica esta Investigación fueron los siguientes:
- Análisis Espacial Raster: con este tema trabajarán los 3 grupos.
- Operaciones de Vecindad: este tema lo verán los alumnos de Doctorado e Ingeniería.
- Superposición Vectorial: con este último tema trabajará únicamente el grupo de Ingeniería.
La elección de los temas estuvo condicionada por la necesaria adaptación de los contenidos del GISWEB a los programas de cada grupo, y al punto en el que se encontrase cada uno de ellos dentro de su temario.

La Evaluación

Para evaluar si mejoró el aprendizaje con el uso del GISWEB de la Universidad de Melbourne lo que se hizo fue separar cada grupo en dos partes, aproximadamente dos mitades iguales, una de los cuales vería los temas con el GISWEB (con el módulo correspondiente a cada tema) y la otra recibiría una clase magistral al estilo tradicional con, exactamente, los mismos contenidos presentes en el módulo multimedia y el único apoyo de transparencias con los gráficos estáticos que aparecen en él.

Ya sólo faltaba, por tanto, llevar a cabo la evaluación con la que poder comprobar si uno de los dos métodos se había mostrado más efectivo que el otro. Para ello los alumnos tuvieron que hacer una prueba de conocimientos al finalizar cada tema, la cual ya se encontraba en el GISWEB de la Universidad de Melbourne. En cada módulo de la herramienta hay un test que sirve como repaso de buena parte de lo visto en el tema, por lo que se trataba de la prueba más adecuada para cumplir con nuestros objetivos. Lo que habría que hacer entonces era comparar los resultados de los exámenes entre los dos grupos, verificando si efectivamente con el uso de tecnología multimedia se comprenden y asimilan los conceptos más fácil y rápidamente.

Para ver los tets pulsar cada uno de los tres botones.

Además de los tests, los alumnos de Doctorado realizaron otra prueba. Se eligió este grupo porque a priori era el que más nivel de conocimientos sobre SIG tenía (y también porque eran los que más tiempo disponían para hacerlo), ya que se trataba de una prueba más difícil que las anteriores, donde aplicasen los conceptos tratados en los temas que habían visto. Para ello, se realizó un ejercicio teórico sobre la Práctica de su programa correspondiente a los temas de Análisis Espacial Raster y Operaciones de Vecindad. El ejercicio se realizó antes que la Práctica y consistía en una serie de preguntas sobre los diferentes pasos a dar para su resolución. Con ello se pretendía comprobar si habiendo trabajado con la herramienta interactiva era más fácil aplicar la teoría a un supuesto caso real.

Pulsar el siguiente botón para ver el ejercicio y la práctica.

Por otra parte, los alumnos que habían empleado el GISWEB para ver los temas tuvieron que responder a un cuestionario. Con ello se pretendía conocer el recibimiento que había tenido la herramienta entre los alumnos y su opinión sobre el uso de este tipo de métodos en Educación.

El cuestionario está formado por 36 preguntas y dividido en 4 bloques:

- Antes de nada, para caracterizar cada encuesta, los alumnos tienen que indicar sus estudios, el curso en el que están, su edad, sexo y si habían realizado algún curso de SIG previamente.
- El primer bloque de preguntas (de la 1 a la 9) está destinado principalmente a conocer información del alumno con respecto a su manejo del ordenador e Internet: si tiene acceso y utiliza el ordenador para sus estudios, si se conecta a Internet, su nivel e interés por la informática y la valoración que hacen del servicio informático que ofrece la Universidad. Además, opinarán sobre la necesidad, o no, de un cambio en el sistema educativo universitario.
- En el segundo grupo de preguntas que aparece en el cuestionario (de la 10 a la 25) se le pregunta al alumno su opinión acerca del uso y aplicaciones de las Nuevas Tecnologías en la Educación y en concreto para la enseñanza y el aprendizaje de los Sistemas de Información Geográfica: si ya han utilizado antes herramientas de este tipo, si las consideran una ayuda y/o una ventaja, cuales son sus mejores cualidades e inconvenientes, si aumentaría su interés, creen que aprenderían mejor y obtendrían mejores resultados, entre otras cuestiones.
- El tercer bloque del cuestionario (preguntas de la 26 a la 33) está dirigido a conocer la opinión del alumno a cerca de la herramienta empleada para esta evaluación, el GISWEB de la Universidad de Melbourne. Estas preguntas son muy interesantes porque nos ayudarán a saber las características de los módulos que más y que menos les han gustado a los alumnos, lo cual puede servir como base para la elaboración de futuras herramientas de este tipo, anotándose las cosas buenas y corrigiendo las que sean susceptibles de mejora.
- En el último bloque de preguntas (de la 34 a la 36) los alumnos pueden incluir los comentarios que deseen (si harían algún cambio o les gustaría ver otros temas) y expresar su opinión sobre la experiencia.

Para poder ver el cuestionario en su totalidad pulsar el botón que se encuentra justo debajo.

Los expertos que habitualmente trabajan con estos alumnos extraerán además las conclusiones más destacadas de las evaluaciones realizadas con cada uno de sus grupos, tanto desde el punto de vista de la enseñanza como del aprendizaje. Se trata de opiniones contrastadas, ya que estamos hablando de expertos con amplia experiencia no solo en el uso de los SIG, sino también en la enseñanza de los mismos.