Caracterización de guiones cscl con definición de flujo de artefactos y apoyo conceptual al diseño mediante un catálogo de patrones

Resum

El Aprendizaje Colaborativo Soportado por Ordenador o CSCL (del inglés Computer- Supported Collaborative Learning) es un campo multidisciplinar que aborda el aprendizaje colaborativo mediante el uso de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC). Los efectos de la incorporación de las TIC, como facilitadoras de las interacciones sociales, se refuerzan con el uso de guiones CSCL que estructuran el proceso CSCL. El enfoque del Diseño de Aprendizaje o LD (del inglés Learning Design) con el uso de herramientas de apoyo ha demostrado ser útil para los profesores/diseñadores en el proceso de diseño de las actividades de aprendizaje. Sin embargo, en la práctica, la comunidad del LD ha puesto más énfasis en los problemas asociados a la definición y particularización del flujo de aprendizaje, sin aportar soluciones totalmente satisfactorias al flujo de artefactos (FA). Dicho flujo es un mecanismo de coordinación que define las dependencias que se establecen entre las herramientas que consumen o producen artefactos (ej. documentos) durante la realización de las actividades. No obstante, la definición del flujo de artefactos alberga algunas problemáticas relacionadas con la falta de apoyo conceptual y tecnológico, que afectan tanto al diseño como a la reutilización de guiones CSCL complejos. La definición explícita, coherente y reutilizable del flujo de artefactos para las situaciones CSCL es beneficiosa para el estudiante ya que reduce la carga cognitiva que demanda la gestión del flujo de artefactos en tiempo de ejecución. Sin embargo, la definición de estas dependencias es compleja y demanda mayor esfuerzo al profesor/diseñador; especialmente cuando se enfrenta a procesos CSCL complejos en los que intervienen varios grupos, artefactos y opciones de configuración. La reutilización de los diseños se ha planteado como un enfoque prometedor pero la demanda de esfuerzo sigue siendo significativa para el profesor, ya que la estrategia de diseño asociada a este mecanismo se define actualmente en la fase de instanciación del ciclo de vida del guión CSCL. La sobrecarga de esfuerzo de diseño se debe a algunas brechas que existen a día de hoy en el ciclo de vida debido a limitaciones tecnológicas y conceptuales. La primera brecha refiere a la carga cognitiva que supone para los profesores/diseñadores el definir de manera completa las situaciones colaborativas con flujo de artefactos, por lo que habitualmente acceden a expresar las dependencias FA como estrategias, reglas o restricciones de configuración. La segunda brecha es de tipo tecnológico y refiere a las limitaciones de los lenguajes de modelado de uso común para expresar esos constructos. La tercera brecha refiere a la ausencia de apoyo conceptual y tecnológico a la instanciación de los guiones CSCL con FA. De conjunto, emergen una serie de retos, algunos de los cuales se desarrollan en esta tesis. El primer reto consiste en la caracterización del diseño CSCL con FA, que no se ha abordado en la literatura. Los investigadores en diseño CSCL deben determinar la complejidad de los diseños CSCL con el objetivo de conocer los factores que influyen en dicha complejidad. La propuesta de esta tesis consiste en adoptar métricas de diseño procedentes del campo del modelado de procesos workflow y del campo de la Teoría de la Información. El estudio analítico realizado revela, a través del uso de métricas de entropía, un incremento significativo de la complejidad de los diseños con definición explícita del flujo de artefactos. Dicho incremento se traduce en más información contenida en los diseños, y por tanto mayor incertidumbre en el proceso de toma de decisiones. El segundo estudio con participación de profesores, revela que si bien la incorporación del flujo de artefactos añade complejidad a los diseños y al proceso de diseño, ésta se traduce solo a más tiempo de diseño, pero no se traduce directamente en un empeoramiento de la percepción de demanda de esfuerzo por parte de los profesores. La complejidad solo se relaciona indirectamente con la demanda percibida a través de los errores conceptuales cometidos y el número de opciones de configuración disponibles. Además, se ha mostrado que los profesores noveles no pueden asociar las decisiones de diseño FA y los potenciales efectos en un contexto de realización. Ambos estudios arrojaron también indicios hacia la elaboración de estrategias de diseño eficientes, así como requerimientos de los profesores por incorporar plantillas de flujo de artefactos que faciliten la configuración de situaciones colaborativas con definición explícita del flujo de artefactos. El segundo reto, responde a la necesidad de apoyar conceptualmente a los profesores/ diseñadores en el proceso de diseño a través de la propuesta de un catálogo de patrones de diseño FA para guiones CSCL. Los patrones ofrecen soluciones efectivas a problemas de diseño recurrentes basados en el uso de buenas prácticas. Metodológicamente, la propuesta de los patrones se realiza a través de dos aproximaciones. Por un lado, se practica un enfoque Top-Down que parte de un análisis de los patrones CSCL existentes con el objetivo de identificar las soluciones FA que mejor los satisfacen. Por otro lado, los resultados del enfoque Top-Down se contrastan y complementan con un análisis Bottom-Up que prevé la creación de los patrones a partir del análisis de casos particulares de guiones CSCL mediante el uso de técnicas de minería de grafos. Los resultados de ambos tipos de análisis se formulan en términos de un catálogo de soluciones de diseño, que posteriormente son evaluadas y refinadas a través de un proceso iterativo de co-creación basado en la técnica de consenso Delphi. Este proceso se desarrolla en dos fases: un estudio piloto y el estudio Delphi propiamente dicho. A partir del estudio piloto que contó con la participación de seis expertos, se elaboró un catálogo más reducido y con cambios relevantes en el contenido y forma del mismo. Por otro lado, después de las dos iteraciones del estudio Delphi, se consiguió un mayor consenso entre los expertos que condujo a un catálogo de ocho patrones FA. Dicho catálogo resultante constituye una herramienta conceptual de apoyo al diseño que potencialmente reduce la incertidumbre en los profesores/diseñadores, especialmente los noveles. A lo largo de la tesis se empleó el método de ingeniería aplicados tanto en la caracterización del diseño CSCL, como en la creación, refinamiento y evaluación de los patrones CSCL. Por otro lado, se han empleado métodos mixtos de colección y análisis de datos. Los resultados de los estudios realizados en el abordaje de los retos pueden ser útiles ya que ofrecen herramientas de análisis de diseños de guiones CSCL, así como herramientas conceptuales de apoyo al diseño mediante el catálogo de patrones FA. Las principales líneas de futuro trabajo consisten en el desarrollo y evaluación de herramientas software de apoyo al proceso de diseño, la propuesta formal de estrategias eficientes de diseño de guiones CSCL con flujo de artefactos, el desarrollo de patrones para entornos de orquestación, así como el desarrollo de algoritmos de minería específicos para identificar nuevas estrategias de diseño.