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SophiaISSN: sidad La Gran ColombiaColombiaBernal Zamora, Leonardo; Ballesteros-Ricaurte, Javier AntonioMetodología para la construcción de objetos virtuales de aprendizaje, apoyada enrealidad aumentadaSophia, vol. 13, núm. 1, 2017, pp. 4-12Universidad La Gran ColombiaQuindío, ColombiaDisponible en: http://www.redalyc.org/articulo.oa?id 413750022002Cómo citar el artículoNúmero completoMás información del artículoPágina de la revista en redalyc.orgSistema de Información CientíficaRed de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y PortugalProyecto académico sin fines de lucro, desarrollado bajo la iniciativa de acceso abierto
Sophia 13 (1) 2017Información del artículoRecibido: Noviembre de 2015Revisado: Marzo de 2016Aceptado: Enero de 2017Información de la revistaTítulo abreviado: SophiaISSN (electrónico): 2346-0806ISSN (impreso): 1794-8932doi: ología para la construcción de objetos virtuales de aprendizaje, apoyadaen realidad aumentada*Methodology for the construction of virtual learning objects supported inaugmented realityMetodologia para a construção de objetos virtuais de aprendizagem, baseada narealidade aumentadaSOFIA - SOPHIALeonardo Bernal Zamora**Javier Antonio Ballesteros-Ricaurte*****Magíster en Ciencias Computacionales. Docenteinvestigador en mediación presencial y virtual. leonardo.bernalzamora@gmail.com***Magíster en Ciencias Computacionales. Escuelade Ingeniería de Sistemas y Computación. Grupo deInvestigación en Manejo de la Información. javier.ballesteros@uptc.edu.coCómo citar: Bernal, L., Ballesteros-Ricaute, J.A. (2016) Metodologiapara la cosntrucción de objetos virtuales de aprendizaje, apoyada enrealidad aumentada. Sophia 13(1):4-12.ResumenEn el presente artículo se dan a conocer los resultados obtenidos del trabajo de grado titulado Metodología para la construcciónde Objetos Virtuales de Aprendizaje OVA, apoyados en innovaciones tecnológicas como las herramientas de RealidadAumentada (AR), para su reutilización en la plataforma virtual de la Universidad de Boyacá, trabajo producto del ejercicioacadémico para obtener el título en Maestría en Sistemas Computacionales con Énfasis en Redes y Comunicaciones, elobjetivo principal de la investigación: Construir una propuesta metodológica para la creación de Objetos Virtuales deAprendizaje (OVA) que incluya dentro de su estructura la inclusión de innovaciones tecnológicas como las herramientas deRealidad Aumentada.El resultado de la metodología propuesta para la creación de objetos de aprendizaje parte del estudio del estado del artedel proyecto, los resultados del análisis de algunos referentes de metodologías para la construcción de objetos virtualesde aprendizaje, la definición de objeto de aprendizaje, la conceptualización de la metodología y su estructura así como lasdiferentes fases que la componen. Se propone entonces una Metodología para la creación de Objetos de Aprendizaje de laUniversidad de Boyacá, la cual puede ser aplicada como referente general para cualquier otra institución de educación yque se constituye en un elemento mediador soportado en una fase de control de calidad que organiza los procesos y validala información para poder publicar objetos que cumplan con las exigencias pedagógicas y técnicas de los nuevos estándaresde aprendizaje.Palabras clave: AVA, LMS, objeto virtual de aprendizaje, realidad aumentada.*Artículo proveniente del proyecto de grado inscrito en la Maestría Ciencias Computacionales: “Metodología para la construcción de Objetos Virtuales deAprendizaje – OVA-, apoyados en innovaciones tecnológicas como las herramientas de Realidad Aumentada (AR), para su reutilización en la plataformavirtual de la Universidad de Boyacá”.4Metodología para la construcción de objetos virtuales de aprendizaje, apoyada en realidad aumentada
AbstractIn this article are presented the results obtained from a degree thesis titled Methodology for the construction of VirtualLearning Objects VLO, supported by technological innovations such as the Augmented Reality (AR) tools, for beingreutilized in the virtual platform of University of Boyacá; this is product of the academic year to obtain a Master's degreein Computer Systems with emphasis in Networks and Communications. The main objective of this research: to construct amethodological proposal for the creation of Virtual Learning Objects (VLO) that includes technological innovations suchas Augmented Reality tools.The result of the methodology proposed here for the creation of learning objects starts from the study of the state of the artof the project, the results of the analysis of some methodology referents for the construction of virtual learning objects, thedefinition of learning object, the conceptualization of the methodology and its structure, as well as the different phases thatcompose it. It is then proposed a Methodology for the creation of Learning Objects of the University of Boyacá, which canbe applied as a general reference for any other educational institution, and which constitutes a mediator element supportedin a quality control phase that organizes processes and validates the information in order to publish objects that meet thepedagogical and technical requirements of the new learning standards.Key words: VLO, virtual learning object, augmented reality, learning management system.Neste artigo são apresentados os resultados obtidos pela monografia intitulada Metodologia para a construção de Objetosvirtuais de aprendizagem – OVA, baseada em inovações tecnológicas como as ferramentas de Realidade Aumentada (AR),para a sua reutilização na plataforma virtual da Universidade de Boyacá. Este trabalho é produto do exercício acadêmicopara obter o diploma do Mestrado em Sistemas Computacionais com ênfase em Redes e Comunicações. O principal objetivoda pesquisa é a construção de uma proposta metodológica para a criação de Objetos Virtuais de Aprendizagem (OVA), queinclua na sua estrutura, inovações tecnológicas como as ferramentas de Realidade Aumentada.O resultado da metodologia proposta para a criação de objetos de aprendizagem, toma como ponto de partida o estado daarte do projeto, os resultados da análise de algumas referências metodológicas para a construção de objetos virtuais deaprendizagem, a definição do objeto de aprendizagem, a conceptualização da metodologia e a sua estrutura, bem como asdiferentes fases que a compõem. Neste sentido, propõe-se uma metodologia para a criação de Objetos de Aprendizagem daUniversidade de Boyacá, que pode ser aplicada como referência general para qualquer outra instituição de educação e quese constitui em um elemento mediador apoiado em uma fase de controlo de qualidade que organiza os processos e valida ainformação para publicar objetos que cumpram as exigências pedagógicas e técnicas dos novos padrões de aprendizagem.SOFIA - SOPHIAResumoPalavras- chave: AVA, LMS, Objeto virtual de aprendizagem, realidade aumentada.IntroducciónLas nuevas tecnologías capaces de innovar en elcampo de la educación, han generado que el serhumano se encuentre en un constante cambio,debido a que conforme las tecnologías evoluciona,los procesos para interactuar con la humanidadtambién lo hacen. Es por lo anterior, que la forma derelacionar herramientas cambia en busca de mejorarla productividad, tanto del individuo, como de lametodología en el proceso enseñanza - aprendizaje.Partiendo de este principio, uno de los caminosque apunta hacia la evolución en el cambio de laeducación es la realidad aumentada y sus diferentesaplicaciones y modelos de servicio.El texto presenta en su primera parte un acercamientoa la realidad aumentada por medio de características,ejemplos y algunas herramientas de software libreen el contexto de educación superior. Luego serealiza una aproximación al modelo pedagógico dela Universidad de Boyacá y como se articula a lacreación de una metodología para creación de objetosvirtuales de aprendizaje; especificando a manera deresultado, los pasos que se deben seguir para crearun objeto virtual de aprendizaje, sus características,conceptualización, diseño y construcción.5
Sophia 13 (1) 2017Materiales y métodosFigura 2. Cómo funciona la R.A.La realidad aumentadaLa Realidad Aumentada (AR por sus siglas en inglésAugmented Reality) definida en la figura 1, incluyedialécticamente objetos reales y virtuales, por esose dice que va un paso más allá de la conocidavirtualidad. La masificación del uso del computadorpersonal y de la interacción con la red (Internet), harevolucionado y colocado en evidencia la necesidadde mejorar el proceso de comunicación entre ellos.Las aplicaciones de AR poseen ciertas característicasque hacen necesarias nuevas técnicas y dispositivosde interacción diferentes a los que se usan enaplicaciones tradicionales (ratón, teclado, entreotros).SOFIA - SOPHIAFigura 1. Concepto de Realidad AumentadaFuente: Bernal (2012).Estas nuevas características de interacción permitenque el observador perciba, en la realidad que lo rodea,nuevos elementos en 3D que puede manipular graciasa la proyección de una cámara web o apoyada dealgunos dispositivos especiales como cascos o lentes,o dispositivos de visión de Realidad Aumentada.Fuente: Bernal (2012).Este sistema (ver figura 2), analiza la imagen grabadapor la cámara de vídeo en busca de un patrón gráfico(un marco (maker) cuadrado negro, con diferentediseño en su interior para calcular la orientaciónespacial del objeto), partiendo de la posiciónoriginal que grabó la imagen. Cuando este patrónes detectado, son analizadas las coordenadas de suscuatro esquinas y gracias a los valores de cada unode esos cuatro puntos espaciales colocados sobre unplano obtiene la posición y orientación en el espaciocartesiano de la cámara que tomó la imagen relativaal marco (Kato & Billinghurtst, 2008). Es posible quecon esta tecnología un mecánico detecte un fallo enel motor sin necesidad de desarmarlo, debido a quemediante la AR puede apreciar la totalidad de laestructura con sólo resaltar las secciones marcadasen el motor, utilizando un casco acondicionadocon vídeo. Este es un solo ejemplo, puesto que sonmúltiples las aplicaciones de la AR en la industria, lasimulación, la medicina y la educación entre otros,limitando el potencial real de esta tecnología tan soloa la creatividad del usuario.Aunque se encuentra en su fase experimental,esta técnica se empieza a usar en aplicacioneseducativas, OA (Objetos de Aprendizaje), sistemasde entretenimiento y en proyectos técnicos paralas simulaciones de fluidos y procesos de diseñoindustrial.Análisis de herramientas de software librepara el manejo de realidad aumentadaTeniendo en cuenta que uno de los elementosdiferenciadores en los nuevos entornos de aprendizaje,es la inclusión de innovaciones tecnológicas como laAR (ejemplo figura 3), las cuales permiten definir6Metodología para la construcción de objetos virtuales de aprendizaje, apoyada en realidad aumentada
una visión directa o indirecta de un entorno físico delmundo real. No se sustituye la realidad física, sinoque sobreimprime los datos informáticos al mundoreal generados por un computador (Bernal Zamora,2011).Figura 3. La Realidad Aumentada como innovacióntecnológica en la educación.Por lo anterior se hace indispensable seleccionar unentorno de desarrollo de código abierto que permitaintegrar y desarrollar los contenidos temáticos delobjeto de aprendizaje. En la Tabla 1 se presentauna selección de las principales herramientas y suscaracterísticas de software libre (Monsalve y Aponte,2012) para el manejo de Realidad Aumentada.DesarrolloFuente: Bernal (2012)Para el correcto desarrollo de una propuestametodológica para la creación de Objetos Virtualesde Aprendizaje (OVA) que incluya dentro desu estructura (APROA, 2008) la inclusión deinnovaciones tecnológicas como las herramientas deTabla 1. Herramientas libres para ónSíNoNoATOM ICSíWeb zflarSíWebSíSíSíSOFIA - SOPHIANombreWeb /Ayudas ónTutoriales AbiertoRealidad Aumentada, se hace indispensable que toda institución de educación identifique y cumpla las siguientesfases (Ver figura 4):Figura 4. Fases propuestas para la creación de lapropuesta metodológica.Fuente: los autores.Identificación y reconocimiento del modelopedagógico virtual de la Universidad deBoyacáEn (Bernal y Ballesteros, 2014) se muestra elresultado del análisis del modelo pedagógicovirtual de la Universidad de Boyacá, donde losniveles de requerimientos a tener en cuenta para laconstrucción de objetos virtuales de aprendizaje son:conceptualización, diseño, producción y distribución,adaptadas a dar respuestas a las preguntas ¿Quéenseña? (Correl y Montañez, 2009), ¿Cómo ensaña?y ¿Qué y cómo evaluar?.7
Sophia 13 (1) 2017Figura 5. Modelo pedagógico virtual de laUniversidad de Boyacá aplicado a la creación deOVA.Conceptualización de la Metodología para elDesarrollo de Objetos de Aprendizaje - UBoade la Universidad de BoyacáFuente: Bernal (2012).La integración de OA al proceso de enseñanzaaprendiza, permite ofrecer contenidos educativosque respondan a competencias específicas y permiteal estudiante ser responsable de su aprendizaje, delmismo modo permite al docente estar capacitado enel uso de nuevas tecnologías. UBoa se convierte enun referente a la hora de planear y desarrollar objetosvirtuales de aprendizaje aportando al proceso unaorganización interna, la identificación y selecciónde las competencias a desarrollar, así como el tipode actividades cognitivas y su evaluación (Bernal yBallesteros, 2014).SOFIA - SOPHIADefinición de objeto virtual de aprendizajepara la Universidad de BoyacáEsta definición abarca el conceso de los profesionalesde la dependencia encargada de manejar la plataformade la Universidad de Boyacá, así como los elementoso estructura interna y su relación para describir estetipo de recursos (Bernal y Ballesteros, 2014), enla figura 6 se especifica la definición de objeto deaprendizaje de la plataforma virtual de la institución:Contenido digital con fines educativos, compuestopor: Competencias, Escenario o Micro mundo,Estructura de Contenido, Actividades de Aprendizaje(Borrero, et al., 2009), inclusión de InnovacionesTecnológicas (Ejemplo: Realidad Aumentada),Evaluación Activa y MetadatosFigura 6. Definición de Objeto de Aprendizaje para aplataforma virtual de la Universidad de Boyacá.La metodología UBoa se convierte en un procesocolaborativo que implementa estrategias deaprendizaje para la formación E learning (Fernandes,et al., 2008). Los objetivos de la metodología UBoason: dar a conocer las diferentes fases del ciclo de vida,así como los elementos básicos para la creación delmetadato; implementar la estructura u organizaciónde contenidos de los OA para la plataforma virtual;incorporar actividades de aprendizaje, evaluaciónactiva e innovaciones tecnológicas en el desarrollode los OA; garantizar la calidad mediante laimplementación de formatos de control de calidad enel diseño instruccional y diseño comunicacional delos OA en las diferentes fases de su desarrollo.Tomando como referencia el ciclo de vidade un desarrollo de software, la metodologíaUBoa está estructurada con base en cinco fases:Conceptualización, Diseño, Producción, Publicacióny Control de Calidad, cada una con sus respectivasactividades y especificación de resultados. Conceptualización: parte de cada una de lascompetencias propias de cada uno de los tutoresque conforman el cuerpo académico de launiversidad y sobre todo aquel material o acervoinformativo; la idea central es transformar estecontenido en objetos de aprendizaje los cualesdeben ir ligados a las habilidades y destrezasque el estudiante adquirirá con la propuesta decontenidos temáticos. Los metadatos (ver figura7) permiten la localización y almacenamientoy del mismo modo permita dar cumplimientoa las características (Osorio, Muñoz, Álvarez yMercado, 2010) inherentes de un Objeto Virtual deAprendizaje.Fuente: Bernal (2012).8Metodología para la construcción de objetos virtuales de aprendizaje, apoyada en realidad aumentada
Figura 7. Implementación de metadato Dublín Corepor la metodología UBoa.Vicerrectoría de Educación Virtual deben seguirpara consolidar un producto final OA desde unamirada pedagógica de calidad centrada en apoyarla enseñanza y aprendizaje mediada por lastecnologías de la información.Figura 8. Fase de producción de la metodologíaUBoa. Diseño: una vez conceptualizado se procede adiseñar el OA, esta fase corresponde en primerainstancia a comprender que la enseñanza es unaactividad compleja la cual precisa de tres tiposde conocimiento: Disciplinar, Pedagógico yTecnológico. El reto es componer estos tres tiposde conocimiento para equilibrar las competenciasque un docente requiere para poder integrar demanera consistente la tecnología en la enseñanza. Producción: en esta fase (figura 8) el tutor autor(Montañez, Bernal, Sandoval y Ojeda, 2010)deberá convertir y transformar los resultadosobtenidos en las fases de conceptualización ydiseño para construir los principales elementosarquitectónicos del Objeto de Aprendizaje. Distribución: esta fase corresponde a la publicacióno integración del Objeto de Aprendizaje productofinal de las etapas previas de conceptualización,diseño y producción, utilizando como herramientade aprendizaje la plataforma virtual de laUniversidad de Boyacá. Control de Calidad: la fase de control de calidad dela metodología UBoa de la Universidad de Boyacádefine cada uno de los procesos o pasos que lostutores autores y el equipo interdisciplinario de laSOFIA - SOPHIAFuente: los autoresFuente: Bernal (2012).El propósito principal de esta fase es la de realizar unseguimiento y control a las solicitudes de los OA porparte de los tutores tanto en la modalidad B learningcomo e learning con el fin de asesorar eficientementelas fases preliminares de conceptualización y diseño(Margain, Muñoz y Álvarez, 2009), así como dar unseguimiento a la fase misma de la producción y lafase final de distribución del OA.Diseño y construcción de objeto aprendizaje-OA ,apoyado en herramientas de realidad aumentadaimplementado la metodología UBoaUna vez conceptualizado la metodología UBoa ydefiniendo cada una de sus fases Conceptualizacióny Diseño, Producción y Distribución, en el siguienteapartado se describe el diseño y construcción de unOA denominado: (UBoa001) Objeto de Aprendizaje:Topologías de Red.9
Sophia 13 (1) 2017El diseño instruccional: Para la metodología UBoa el diseño instruccional abarca las fases de Conceptualizacióny Diseño. Una vez el docente haya realizado la correspondiente solicitud de creación de su OA, deberá realizar elcorrespondiente diligenciamiento de la ficha de diseño instruccional la cual contempla 5 fichas de informacióncorrespondiente a las fases de Conceptualización y Diseño de la metodología UBoa: Ficha 1. Identificación del OA Ficha 2. Conceptualización de OA Ficha 3. Generación de Metadato de OA Ficha 4. Estrategias de Enseñanza y Aprendizaje del OA Ficha 5. Estrategias de Evaluación ActivaEl diseño comunicacional: Corresponde a la actividad plasmada en el diseño instruccional, esta acción esrealizada por el docente con apoyo y asesoría del grupo multidisciplinario de la vicerrectoría de EducaciónVirtual de la Universidad de Boyacá. Cada docente es capacitado en el uso y manejo del editor gráfico dela plataforma virtual de la Universidad de Boyacá, teniendo como resultado el módulo respectivo aplicandola metodología, un ejemplo se puede observar en la figura 9. Cada módulo cumple con la estructura segúnla metodología UBoa; en la figura 10, se observa la estructura de contenidos, como ejempolo para este casoTopologías de Red.SOFIA - SOPHIAFigura 9. Diseño Comunicacional. Presentación OA Topologías de Red.Figura 10. Diseño comunicacional. Estructura de contenidos – OA- Topologías de Red.Fuente: Bernal (2012).10Metodología para la construcción de objetos virtuales de aprendizaje, apoyada en realidad aumentada
En la figura 11, se observa los pasos que el estudiante debe seguir para poder utilizar la realidad aumentada,como una actividad de aprendizaje y que cumple con los objetivos de la metodología.Figura 11. Diseño Comunicacional. Innovación Tecnológica RA - OA Topologías de Red.ConclusionesLa metodología propuesta producto del trabajo deinvestigación, cumple con los estándares académicosy pedagógicos contemplados en cualquier instituciónde educación con esto se garantiza su aplicabilidad encualquier plataforma virtual o LMS.En lo relativo a la realidad aumentada, los beneficiosen la educación, han generado un crecimiento en eluso de plataformas de aprendizaje. Logran Captar laatención del grupo objetivo motivándolo a participarde manera más activa en las experiencias de clasestotalmente presenciales tradicionales, así comotambién para aquellas que se realizan totalmente adistancia.El factor diferenciador en la propuesta metodológicapara la construcción de objetos virtuales de aprendizajeestá en la fase de Calidad, en donde el producto final(OA) cumpla con unos requerimientos mínimosavalados por mirada pedagógica de calidad centradaen apoyar la enseñanza y aprendizaje mediada por lastecnologías de la información.Referencias bibliográficasAPROA. Manual de buenas prácticas para eldesarrollo de objetos de aprendizaje.Formación Profesional. Chile, 2008. [Citado01 de febrero de 2012]. Disponible en: http://formacionprofesional.homestead.com/Objetos de aprendizaje.pdf SOFIA - SOPHIAFuente: Bernal (2012).Bernal Zamora, L. (2011). Spectrumcolombia.Ponencia Congreso Internacional Elearning Cartagena de Indias. [Citado 15 deJunio de 2012]. Disponible en: http://www.spectrumcolombia.com/congreso mundialunad/index.php?modo ponencias ---------- (2012). Metodología para la construcción deObjetos Virtuales de Aprendizaje (OVA s)apoyados en innovaciones tecnológicascomo las herramientas de RealidadAumentada (AR), para su reutilización enla plataforma virtual de la Universidad deBoyacá: tesis de Maestría, UniversidadMetropolitana de Educación, Ciencia yTecnología (UMECIT), Panamá.11
Sophia 13 (1) 2017Bernal Zamora, L. y Ballesteros-Ricaurte, J. (2014).UBoa, un referente metodológico parala construcción de objetos virtuales deaprendizaje. INGE CUC, vol. 10, No. 2, pp67-75.SOFIA - SOPHIABorrero Caldas, M.; Cruz García, E.; MayorgaMuriel, S. y Ramírez González, K. (2009).Una metodología para el diseño de objetosde aprendizaje. Universidad del Valle.[Citado 02 de Febrero de 2012]. Disponibleen: http://objetos.univalle.edu.co/files/articulo AMED.pdf Correal Cuervo, R., y Montañez Torres, C. (2009).Educación Virtual: Practicas transformadorasde los procesos de aprendizaje. Tunja:Ediciones Uniboyacá.Fernandes Bicudo, S.; Da Silva, L.; Ricardi Léon,I.; Nogueira, T. y Prado, M. (2008).Metodología para la construcción de objetosde aprendizaje para educación a distancia.Virtualeduca. Disponible en: oc Kato, H. y Billinghurtst, M. (2008). Marker Trackingand HMD Calibration for a Video-basedAugmented Reality Conferencing System.Disponibleen: http://jbbar.zzl.org/documentos/IWAR99.kato.pdf Margain Fuentes, M.; Muñoz Arteaga, J. y ÁlvarezRodríguez, F. (2009). Metodología deaprendizaje colaborativo fundamentada en12patrones para la producción y uso de objetosde aprendizaje. Investigación y Ciencia Universidad Autónoma de Aguascalientes.No. 44. Disponible en: vista44/Articulo%204.pdf Monsalve Pulido, J. y Aponte Novoa, F. (2012).MEDEOVAS – Metodología de ObjetosVirtuales de Aprendizaje. LACLO – 2012,Séptima Conferencia Latinoamericana deObjetos y Tecnologías de Aprendizaje.Disponible en: 19 Montañez Torres, C., Bernal Zamora, L., SandovalValero, E. y Ojeda Cortés, J. (2010).Metodología para diseñar contenidos enlínea usando esquemas con herramientassociales en un campus virtual. RevistaCognición 28. Disponible en: http://www.cognicion.net/index2.php?option comcontent&do pdf 1&id 334 Osorio Urrutia, B., Muñoz Arteaga, J., ÁlvarezRodríguez, F. y Mercado, C. (2010).Metodología para elaborar Objetos deAprendizaje e integrarlos a un Sistemade Gestión de Aprendizaje. ColombiaAprende.Disponibleen: http://w w w. c o l o m b i a a p r e n d e . e d u . c o / h t m l /mediateca/1607/articles-172721 archivo.pdf Metodología para la construcción de objetos virtuales de aprendizaje, apoyada en realidad aumentada
características de software libre (Monsalve y Aponte, 2012) para el manejo de Realidad Aumentada. Desarrollo Para el correcto desarrollo de una propuesta metodológica para la creación de Objetos Virtuales de Aprendizaje (OVA) que incluya dentro de su estructura (APROA, 2008) la inclusión de innovaciones tecnológicas como las herramientas de
