UNIVERSIDAD DE ALCALÁ Escuela de Arquitectura y Geodesia Ingeniería en Geodesia y Cartografía

1. DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA MULTIMEDIA EN INTERNET PARA EL AUTOAPRENDIZAJE SIG EN LA UNIVERSIDAD DE ALCALÁ UNIVERSIDAD DE ALCALÁ Escuela de Arquitectura y Geodesia Ingeniería en Geodesia y Cartografía Juan Salinas Olloqui

2. INTRODUCCIÓN En este trabajo se establecen las bases para el desarrollo de un módulo de autoaprendizaje SIG mediante contenidos multimedia e interactivos accesibles desde Internet. • El módulo se basa en un conjunto de páginas Web, animaciones interactivas, textos adicionales y datos que permitirán al estudiante repetir el ejercicio desde su casa Dicho módulo se integra dentro del proyecto GISWEB enfocado a complementar los métodos tradicionales de enseñanza GIS en el ámbito universitario. Éste es el primer módulo práctico integrado en este proyecto, por lo que nos servirá para ejemplificar los conceptos teóricos tratados en los módulos anteriores Desarrolla un ejercicio basado en datos vectoriales consistente en la localización del emplazamiento ideal de una planta de tratamiento de residuos en el área de Torrelaguna (Madrid).

3. PROBLEMÁTICA La enseñanza SIG tiene una serie de características y peculiaridades que la diferencian de otras materias más asentadas: • Los SIG tienen una menor tradición educativa, lo que nos permite probar nuevos medios y herramientas que se adapten mejor a las características de la enseñanza SIG • Utilizan conceptos espaciales dinámicos con una gran componente visual, difíciles de transmitir por los medios tradicionales: clases presenciales, libros de texto, apuntes… • Se basan en entorno familiarizado con los desarrollos informáticos y las nuevas tecnologías. Esto permite introducir innovaciones basadas en estas nuevas tecnologías siempre que nos reporten ventajas • Los usuarios de SIG tienen un perfil muy diversificado, proceden de distintas muy variadas y tienen conocimientos previos muy distintos

4. GISWEB • En respuesta a todas estas necesidades, en 1999 se crea GISWEB en la Universidad de Melbourne, una herramienta de enseñanza vía Internet con la que se pretende apoyar las clases de SIG impartidas en esta Universidad • Se busca plasmar de un modo más gráfico y provechoso los aspectos teóricos más difíciles de adaptar a los medios tradicionales, con especial atención a los algoritmos. Recurre a contenidos multimedia y animaciones interactivas • Comprende los temas básicos en la enseñanza SIG divididos en 8 capítulos teóricos. • Posteriormente, GISWEB se ha implementado en otras universidades, entre ellas la Universidad de Alcalá, donde esta herramienta se ha traducido al español permitiendo el acceso a un público mucho mayor de habla hispana.

5. CARACTERISTICAS • Autoaprendizaje: GISWEB apuesta por un modelo de enseñanza basado en las teorías cognitivas en el que se busca una mayor participación del alumno en su propia educación. Para ello debemos ser capaces de proporcionar un entorno de aprendizaje adecuado que estimule la participación del alumno y que le reporte ciertas ventajas respecto a los medios tradicionales. Este tipo de enfoques resultan especialmente necesarios en modelos educativos como éste sin una relación física entre alumno y tutor.

6. CARACTERISTICAS • Interactividad: Es una de las claves para lograr un proceso de autoaprendizaje activo y eficaz, que se adapte al usuario. En este caso emplearemos animaciones realizadas con Flash y Director para crear un entorno en el que el alumno pueda experimentar y participar en su aprendizaje. También es importante dotar al usuario de cierto grado de libertad: - Posibilidad de personalizar y adaptar los contenidos. - Selección del grado de detalle empleado en cada tema - Acceso a otra información relacionada, en temas anteriores o en otras fuentes externas.

7. CARACTERISTICAS • Entorno Web: GISWEB no se plantea como un modelo de educación a distancia, se trata de un modelo híbrido que combina las clases tradicionales con contenidos adicionales no-presenciales.Sin embargo, la información se suministra mediante Internet, lo cual hace que tengamos características comunes con otros modelos de educación a distancia como el E-LearningEste entorno nos permite integrar otros medios que no tienen cabida en los soportes tradicionales.

8. CARACTERISTICAS • Multimedia: GISWEB recurre a distintos medios y formatos para expresar determinados conceptos especialmente difíciles de mostrar mediante los canales habituales (información impresa y clases magistrales). El sitio Web sirve de armazón para todos los demás contenidos (animaciones, videos, imágenes, textos, hipervínculos...).

9. OBJETIVOS • Mejorar la calidad de la enseñanza SIG mediante el uso de nuevos métodos multimedia e interactivos que complementen los métodos tradicionales y permitan explorar nuevas posibilidades educativas.Servir de ayuda en la explicación de los conceptos más difíciles de adaptar a los métodos tradicionales • Mostrar al alumno la relación entre la teoría y la aplicación práctica de los SIG ejemplificando algunos de los conceptos teóricos vistos en módulos anteriores de GISWEB

10. OBJETIVOS • Reflejar de un modo claro la metodología necesaria para resolver un ejercicio práctico de SIG consistente en:- Localización de una planta depuradora - A partir de datos vectoriales - Mediante la aplicación ArcGIS Desktop 9.2 • Contribuir al desarrollo de este tipo de técnicas y metodologías aún en fase de desarrollo, mediante una nueva aplicación que sirva de referencia.Los elemento empleados en el módulo se pueden reutilizar en otras aplicaciones

11. Público Objetivo En este nuevo módulo podemos distinguir varios grupos de posibles usuarios: • Estudiantes Universitarios: Este módulo debe servir de ayuda y refuerzo a las clases de SIG impartidas en la Universidad de Alcalá en estudios que van desde el primer grado hasta los programas de post-grado. Previsiblemente se traducirá al inglés ampliando su público potencial a nuevas universidades.

12. Público Objetivo • Usuarios de SIG: Para estos usuarios resultaría de gran utilidad disponer de un medio gratuito y con libertad de horarios como este, con el que relacionar sus conocimientos prácticos de SIG con los conceptos teóricos en que se basan. Mediante Internet, podemos llegar a este público • Usuarios de ArcGIS: En el módulo se incluye información detallada sobre las herramientas y operaciones empleadas en ArcGIS. Esta información podría resultar útil a profesionales y usuarios de dicho software. El interés suscitado por información relativa a ArcGIS en español es esperanzador, y podrían servir como reclamo para un amplio sector fuera del entorno universitario

13. Ventajas Resultados muy positivos.La diferencia entre los métodos tradicionales y online por separado, no es muy grande; sin embargo el uso de ambos métodos combinados, permite unos resultados significativamente mejores. Gran accesibilidad a los contenidos, independientemente de las barreras físicas, geográficas o culturales... Acceso instantáneo desde cualquier lugar con conexión a Internet. Difusión: La distribución libre y gratuita de contenidos por Internet, nos permite llegar a un gran público a escala mundial. Economía: Se trata de un modelo mucho más económico en cuanto a gastos logísticos y de mantenimiento. También permite reducir gran parte de los costes de material a estudiantes y centros educativos. Dinamismo: Es un formato fácilmente actualizable y que se puede retroalimentar con las aportaciones de los usuarios, por lo que tarda más en quedarse obsoleto.

14. Ventajas Flexibilidad: Debido a su libertad de horarios, se adapta a las limitaciones de formadores y alumnos, permitiendo compatibilizar el aprendizaje con la actividad profesional. Además permite dosificar los contenidos y adaptar el ritmo de estudio. Son herramientas Atractivas y Novedosas para los alumnos. Tienen gran aceptación por lo que lejos de suponer una barrera, los medios digitales pueden servir de aliciente. Muy útil en la formación de un colectivo numeroso y disperso, con unos mismos intereses e inquietudes, que quizás no sumasen la masa crítica necesaria para organizar un grupo de aprendizaje tradicional en una misma localización. Organización y secuenciación del contenido: Estas herramientas permiten una estructura lógica que suministre al usuario los conocimientos de forma secuencial y ordenada.

15. Inconvenientes Resultan necesarios unos conocimientos previos de informática y manejo de ordenadores para sacar el máximo partido a estos medios; si bien esto no debería resultar un impedimento en el caso de la enseñanza SIG. Dependencia de medios materiales muy exigentes. Los contenidos no se pueden visualizar sin un ordenador con conexión a Internet, lo cual reduce en gran medida la movilidad del estudiante y le obliga a disponer de estos medios para cursar la lección. La Inversión Inicial necesaria para adquirir los equipos, aplicaciones (Software GIS) y servicios necesarios (el proveedor de Internet por ejemplo) puede ser un impedimento a la hora de escoger este tipo de enseñanza, especialmente en los países en vías de desarrollo. Impersonal: La misma herramienta debe ser válida para usuarios con un nivel de conocimientos previos muy distinto. Adaptarse a las necesidades de cada usuario es uno de los mayores retos de este tipo de herramientas.

16. Inconvenientes Evaluación de la herramienta: No existe mucha información en la que se evalúen este tipo de herramientas. Afortunadamente, GISWEB cuanta con diversos estudios sobre su eficacia que nos servirán de ayuda a la hora de diseñar este nuevo módulo. Menor comunicación entre profesor y alumnos, que se puede remediar mediante tutorías adicionales o sistemas de enseñanza híbrida en los que se combinen las clases presenciales con contenidos impartidos a distancia. Se merma la interacción social y el debate propio de los mecanismos tradicionales. En muchos casos la interacción con otros estudiantes, aporta un valor añadido a la enseñanza en grupo. Esta deficiencia se está corrigiendo mediante el uso de foros, chats, videotutorías...

17. La Práctica • El ejercicio en concreto consiste en la localización de una planta depuradora en el área de Torrelaguna y fue planteado en el II Master en Sistemas de Información Geográfica, Teledetección y Cartografía 2003 (Departamento de Geografía de la Universidad de Alcalá, UAH). • Contamos con el enunciado en el que se detallan las condiciones que debe cumplir nuestra parcela mediante una serie de requisitos, restricciones y criterios de selección. También nos proporcionan 11 capas temáticas en formato Shapefile que serán nuestra única referente a la hora de conocer las características del territorio. • Para la resolución de la práctica emplearemos la aplicación ArcGIS Desktop 9.2 debido a su popularidad y a la gran demanda de información en español sobre esta herramienta.

18. El Módulo • La herramienta desarrollada en este proyecto, se compone de:45 Páginas Web (*HTM)11 Demostraciones en formato Flash (*SWF)3 Tutoriales en formato Shockwave (*.DCR) - Selección por Atributos - Buffers - Superposición Vectorial12 Documentos de texto (Word *.DOC) - Teoría Adicional - Guía del Ejercicio - Enunciado Original170 Imágenes y gráficos (*.PNG y *GIF)16 Archivos comprimidos con: - Capas iniciales y finales (Shapefiles y Geodatabase *.MDB) - Simbología de las capas (Layer *.LYR) - Representación de las capas (*.PDF)

19. Sitio Web • El sitio Web es la estructura principal del módulo:- Explicar el ejercicio.- Proporciona acceso al resto de los medios - Contiene todos los datos y la información necesaria- Relaciona los aspectos tratados con módulos anteriores de GISWEB • La página inicial (Index.htm) nos permite acceder al resto de las páginas mediante un índice del módulo. • Al final del ejercicio tenemos un resumen del modelo empleado en la resolución de la práctica, con accesos a todos los pasos intermedios.

20. Sitio Web La página Web es un formato sencillo e intuitivo para el usuario y nos permite estructurar la información en temas independientes de un modo ordenado y secuencial. Todas las páginas tienen un mismo encabezado, en el que se incluyen varios botones que nos permitirán guiarnos por la práctica. • Para garantizar la compatibilidad con otro equipos más antiguos:- Todas las páginas utilizan el lenguaje HTML, el más extendido en la web. - Distribución de las páginas mediante tablas. Este diseño permite una construcción ordenada de la Web asegurando su compatibilidad. - Las páginas y animaciones se han diseñado con un ancho de 800 píxeles, esto permite su reproducción en monitores pequeños o antiguos. • Las imágenes se han transformado a una paleta de 256 colores, esto reduce en gran medida su tamaño y permite una carga más rápida de la página Web.

21. Sitio Web • Podemos diferenciar varios apartados basados en el enunciado del ejercicio:- Información previaDatos iniciales – Teoría adicional- Capas iniciales:Características – Representación - Función- Requisitos- Restricciones- Criterios de Selección:Animaciones – Guía del ejercicio- Conclusiones:Datos finales – Modelo - Resultados

22. Animaciones Se agrupan en dos tipos distintos en función de su formato y sus objetivos: • Tutoriales: Nos permiten aclarar los aspectos más importantes de la práctica mediante ejemplos interactivos.- formato Shockwave. - Empleado en módulos anteriores de GISWEB con muy buenos resultados. - Permite un alto grado de interactividad • Demostraciones: Describen detalladamente y de un modo muy gráfico los pasos necesarios para resolver la práctica con ArcGIS. - formato Flash (.swf).- más dinámico y sencillo de programar- Menor grado de interactividad. Ambos formatos requieren de un plug-in específico de Adobe para su reproducción. Este plug-in se puede descargar desde los vínculos existentes en la Web. También se incluyen versiones autoejecutables (*.EXE) de las animaciones

23. Teoría Adicional Información adicional en la que se proporcionan más detalles sobre algunos aspectos concretos de la práctica. Se proporciona en formato Word mediante vínculos opcionales insertados en la Web. Esto permite al alumno editar los contenidos y adaptarlos a sus necesidades. Este tipo de material ha tenido una gran acogida en módulos previos. Podemos diferenciar dos tipos documentos: Información teórica adicional. Se trata de varios capítulos breves en los que se analizan aspectos teóricos relacionados con la práctica. Guía Práctica. Describe los pasos necesarios para resolver la práctica mediante la aplicación ArcGIS. Permite una mayor movilidad y reduce la dependencia del ordenador y de la conexión a Internet.

24. Datos proporcionados • Información inicial de la práctica: - Enunciado (en formato Word) - Capas de partida (en formato Shapefile y Geodatabase). Representación de las capas iniciales:- Archivos Layer con la simbología empleada en cada capa en ArcGIS- PDFs en los que se muestra el aspecto final de las capas junto con su escala y leyenda Resultado finales: Todas las capas generadas durante la práctica están disponibles en formato Shapefile y Geodatabase Parcela seleccionada: Disponible en formato .KMZ de Google Earth

25. Conclusiones El uso de herramientas multimedia interactivas ayudan a explicar determinados conceptos dinámicos relacionados con los SIG Reciben una valoración positiva por parte de alumnos y profesores que ven en este tipo de herramientas una opción válida para complementar las clases tradicionales Permiten una mejor y más rápida comprensión de la materia cuando se combinan con los métodos tradicionales (Modelo Híbrido) El futuro de este tipo de desarrollos es prometedor, ya que poseen ventajas indudables que les permiten adaptarse a la evolución de la demanda educativa